Механические свойства древесины

Перечень основных свойств древесины, их определения и виды

Еще с древнейших времен, человек не мог обходиться без древесины. Не растратила она своего значения и на сегодняшний день, невзирая на то, что пришло на смену много современных и передовых материалов, которые вытеснили лесоматериалы из некоторых сфер ее применения. Однако, появились другие направления и сферы применения, новые технологии, где изделия из дерева просто незаменимы.

Основные свойства древесины

Как и многие стройматериалы, древесный материал отличается по характерным свойствам и особенностям. Свойства могут быть как позитивными, так и негативными показателями. Эти свойства обусловлены породой лесоматериалов.

Свойства древесины подразделяется на:

1. Плотность.
2. Твёрдость.
3. Влажность.
4. Усыхание.
5. Набухание.
6. Коробление.
7. Раскалываемость.
8. Износоустойчивость.
9. Изгибистость.
10. Деформирование.
11. Теплопроводность.

Никакой строительный материал не располагает такими технологическими и декоративными свойствами, как изделия из дерева. Она податлива при обработке. Прочный и лёгкий материал, долгое время сохраняющий тепло и нежный запах. Но, как и всякий материал она имеет положительные и отрицательные свойства.

Свойства, определяющие общий вид древесины

К таким свойствам относятся:

1. Цвет. На цвет материала влияет порода, возраст дерева, условия вегетации, существование пороков.
2. Блеск. На блеск влияет плотность, число и параметры лучей отходящих от сердцевины, а также вида плоскости разреза.
3. Запах. Зависит от наличия смолы и органических веществ ароматического ряда.
4. Текстура. Природный рисунок, получающийся на разрезе путём пересечения волокон, годовых слоев и центральных лучей.

Строение древесины

Большая часть, до 90 % объема дерева, это — ствол, в состав которого входят:

• кора. Её свойство — предохранять ствол от перепадов температуры, вторжения грибковых бактерий, испаряемости влаги и механических воздействий;
• камбий. Неширокая прослойка живых клеток в виде кольца, имеющих способность к делению и приросту;
• древесина. Составляющая ствола, по которой поступает влага от корней к кроне.

Технологические свойства древесины

Технические свойства характеризуют следующие показатели:

• способность задерживать металлический крепеж. Чем плотнее древесный материал, тем прочнее в ней удерживаются крепежные детали;
• износоустойчивость. Это — способность оказывать сопротивление разрушениям во время механического взаимодействия. Повышенной износоустойчивостью обладают торцы. Повышенная твердость и плотность позволяет древесине подвергаться незначительному износу.
• раскалываемость. Свойство древесины под механическим воздействием делиться на части продольно волокнам. Сопротивление растрескиванию повышается с увеличением вязкости. Это свойство имеет положительный показатель. Некоторые сорта можно заготавливать только методом раскалывания. У раскалываемости есть и негативное свойство: при использовании металлических креплений, могут образовываться расколы.

Плотность древесины

Соразмерность веса пиломатериала к его объёму и есть плотность. Устанавливается плотность в кг/м3, и напрямую подчиняется влажности.

Плотность подразделяют на:

• малую;
• среднюю;
• высокую плотность.

Твёрдость древесины

На твёрдость влияют следующие показатели:

• порода;
• условия произрастания дерева. Один и тот же вид породы может быть разной твердости, если деревья росли в различных климатических условиях;
• увлажненность лесоматериалов.

Твердость у одного ствола может быть разной: в зависимости от того, какой применяется распил. Торцы твёрже чем тангентальная и радиальная поверхность.

Износостойкость и гибкость древесины

• износостойкость — свойство оказывать сопротивление истиранию материала во время трения. Истирание с боков бывает больше чем с торцов. Наиболее твёрдая и плотная древесина менее всего подвергается изнашиванию. Повышенная влажность — хороший помощник износу.
• гибкость — одно из свойств деревянных заготовок — изменять форму под силовым воздействием извне. Загибание основано на возможности древесины поддаваться деформации под воздействием гибочного оборудования. Процедура загибания проходит легче и быстрее, когда древесину предварительно увлажняют и нагревают;
• ударная вязкость — свойство поглощения удара без дефляции.

Тепловые свойства

К таким свойствам относятся следующие показатели:

• тепловая мощность — это способность древесного материала накапливать тепло;
• теплопроводность — транспозиция тепловой энергии молекулами вещества;
• температуропроводность — равное распределение температуры по всему объёму;
• термическое расширение— изменение линейных размеров и конфигурации при изменении температуры.

Влажность древесины

Влажность — это процентное соотношение количества влаги в определённом объёме древесного материала, к такому же объёму совершенно сухого материала. Свойства по влажности у каждой породы индивидуальные.

Влажность подразделённая по степеням:

• мокрая степень. Продолжительное время содержащиеся в воде лесоматериалы;
• свежераспиленная;
• воздушно-высушенная;
• базовая степень.

Усушка, разбухание и коробление пиломатериала

1. Усушка. Снижение параметров при устранении влаги. Полная усушка, для дальнейшей обработки древесного материала должна быть в диапазоне от 11 до 17 %. Процент усушки обязательно учитывается при изготовлении пиломатериалов.
2. Коробление. Преобразование формы при высушивании, складировании и опиловке. В основном, коробление возникает из-за разной величины усушки и структурных направлениях.
3. Разбухание. Это — свойство прибавления размеров при увеличении влаги. Разбухание протекает до особого предела поглощаемости влаги.

Разбухание — одно из негативных свойств древесины. Хотя в отдельных случаях разбухание играет существенную роль: создает уплотнение соединениям в лодках, бочонках и кадках.

Физические свойства древесины

1. Плотность.

Абсолютное значение, измеряемое соотношением веса к объему. Плотность напрямую зависит от разновидности породы и количества влаги. Чем меньше влажность, тем ниже плотность.

2. Теплопроводность.

Свойство древесины пропускать тепло от корней до кроны. На качество теплопроводности влияют такие факторы:

• температура воздуха;
• внутренняя влажность;
• насыщенность;
• количество теплоты.

3. Звукопроводность.

Особенное свойство лесоматериалов — пропускать звук. Звукопроницаемость у древесины повыше, чем у некоторых материалов. Этот показатель необходимо принимать во внимание в строительстве, где крайне важна звукоизоляция стен и столярных изделий.

4. Электропроводность.

Положительное свойство пиломатериалов пропускать ток. На электропроводность влияют влажность, порода, направление волокон и температура. Сухая древесина не пропускает электроток, что даёт возможность использовать ее как изоляционный материал.

5. Влажность.

Степень увлажненности пиломатериалов, это — показатель качества и износостойкости изделий из древесины. Отличительное свойство: чем меньше содержание влажности, тем дольше она не подвергается гниению.

6. Коррозионная стойкость.

Отсутствие коррозии — немаловажное свойство у изделий, изготовленных из древесины. Особенно это касается тех изделий, которые подвергаются эксплуатации на открытом воздухе.

7. Цвет, блеск, запах и текстура.

Данные свойства позволяют зрительно определять породу древесины и имеют чисто художественное значение.

Механические свойства древесины

Важные свойства, влияющие на устойчивость и надёжность строений и деревянных изделий.

Сопротивление древесных материалов к разрушениям под воздействием механических усилий.

Это свойство зависит от сопротивления древесного материала к проникновению твердых тел. Чем тверже древесина, тем сложнее она поддаётся обработке.

• Ударная вязкость.

Поглощение ударов без нарушений целостности.

Трещины

Это продольные разрывы, возникающие под воздействием внутренних напряжений.

Трещины подразделяют по следующим свойствам:

Радиальные трещины внутри ствола дерева. Наблюдаются у всех пород, особенно этим страдает перестоялый древостой. Трещины появляются по мере роста дерева и представляют прерывающиеся разломы по длине сортамента.

Отслаивание древесного волокна внутри ядра и отслоение спелой древесины у растущего дерева. Отлупные трещины можно встретить у каждой породы. До конца не установлены причины возникновения таких трещин.

Продольные разрывы извне на стволе молодого дерева. В основном, морозные трещины преобладают у лиственных пород и очень редко у хвойных. Трещины появляются при резких перепадах зимних температур.

4. Трещины усушки.

Появляются под воздействием неравномерной усушки и выявляются при распиловке сортамента.

Трещины — основная причина понижения прочности лесоматериалов, используемых в строительстве. Кроме того, трещины содействуют вторжению грибных заболеваний и попаданию влаги внутрь материала.

Пороки формы ствола

Стволы деревьев также обладают определёнными пороками:

Ствол дерева, во время роста, постепенно уменьшается в диаметре от нижней части к кроне. Когда, при каждом метре роста, диаметр ствола убывать больше чем на 1 см, то это — сбежистость.

Лиственные породы больше подвержены такому пороку нежели хвойные породы Сбежистость больше всего проявляется у деревьев растущих на свободе или в мелколесье. Чем гуще лес, тем поменьше на деревьях сбежистости. Данный порок повышает величину отходов и снижает прочность.

• Закомелистость.

Если диаметр ствола в нижней части дерева превышает диаметр того же ствола на высоте не менее метра в 1,2 раза, то это называется закомелистостью.

Ствол дерева имеет форму эллипса, а максимальный диаметр больше минимального в 1,5 раза. Овальность вызывает у дерева крен и изменяет строения древесины.

Локальное утолщение появляется в результате негативного воздействия:

• грибковых заболеваний;
• микобактерий;
• вирусных инфекций;
• химических факторов;
• радиоактивности;
• различных повреждений.
• Кривизна.

Все древесные породы страдают искривлением стволов. Простая кривизна имеет один изгиб, сложная — несколько изгибов ствола.

Кривизна относится к отрицательным свойствам древесины.

Пороки строения древесины

Пороки подразделяются на группы. В группе находятся определённые виды пороков.

Искаженное месторасположение древесного волокна и годичных слоёв

• Наклон волокон.

Наклонное положение волокон значительно понижает прочность древесины, усиливает усушку сортамента вдоль и является поводом появления винтовой искривлённости и закручивания пиломатериалов. Наклон волокон существенно усложняет обработку пиломатериала и уменьшает потенциал древесины к изгибу.

• Свилеватость.

Это волнистое и хаотичное распределение волокон.

Свилеватость уменьшает прочность на растяжение, повышает ударную вязкость и противодействие раскалыванию. Механическое воздействие на свилеватый материал очень затруднён. Однако, у этого порока есть и свои положительные свойства — красивая текстура.

Искажение годичных слоёв около сучков и наростов.

• Реактивная древесина.

В склонённых и кривых стволах формируется редкостная древесина, которая получила название реактивной. Этот изъян происходит под воздействием силы тяжести, которая вызывает переназначение веществ и подавляет процесс роста.

Крен ухудшает уровень качества древесного сырья, используемого в целлюлозно-бумажной промышленности.

• Тяговая древесина.

Тяговая древесина усложняет обработку материалов. Во время обработки, образуются мохнатые и замшелые поверхности, которые, отделившись во время резания, заполняют углубление и препятствуют вращению пил.

Сучки

Сучки — основной, сорт определяющий, порок лесоматериалов. Сучки классифицируют как значительный порок, снижающий стоимость древесного материала.

К сучкам относят оставшиеся основания ветвей. Неважно в каких количествах, но сучки всегда находятся в лесоматериалах. Количество сучков, находящихся в стволе, учитывая их состояние, размеры и распределение по длине, зависят от древесной породы, условий место произрастания, климата, густоты лесонасаждения и прочих факторов.

По уровню зарастания, сучки делятся на два типа:

• открытые;
• заросшие.

Нерегулярные анатомические образования

Тёмная внутренняя часть ствола дерева — это ложное ядро. Кромка ложного ядра не соприкасается с границей годичных колец. От заболони ядро отгорожено тёмной каёмкой.

Источником возникновения порока являются:

• возрастное разделение тканей;
• реакция на ранение;
• влияние грибковых заболеваний;
• воздействие холодной погоды.

Ложное ядро портит наружный вид изделия и уменьшает возможность лёгкого загиба. Ядро устойчиво к гниению.

• Внутренняя заболонь.

В районе сердцевины может сформироваться несколько прилегающих годичных слоёв, схожих с заболонью по цвету и иным свойствам. Внутренняя заболонь появляется из-за нарушения естественной деятельности клеток, вызванное морозами.

У некоторых деревьев из-за повреждения структуры, влияния химических факторов, грибковых заболеваний и засилья насекомых появляются небольшие темноокрашенные зоны на древесине.

Пятнистость особого воздействия на какие — либо свойства не оказывает.

В круглых лесоматериалах существование сердцевины — обычное свойство и явление неотвратимое. Сердцевина значительно снижает прочность деталей с небольшим сечением. В крупных распиленных заготовках нахождение сердцевины нежелательный фактор. Сердцевина быстро поддаётся загниванию.

• Смещенная сердцевина.

Это — беспорядочное месторасположение сердцевины, препятствующее массовому использованию материалов. Данное свойство относится к отрицательным показателям.

• Двойная сердцевина.

В раскроенном материале можно обнаружить две сердцевины. Каждая сердцевина обладает своими личными годичными слоями. По краю ствола обе сердцевины окружены единой системой годичных слоёв.

Выпиленные заготовки с двойной сердцевиной, чаще и посильнее коробятся, кроме того могут возникнуть трещины.

7. Пасынок и глазки.
   1. Пасынок. Это — плохо растущая или омертвевшая двойная вершина ствола. Пасынок разрушает равномерность волокон древесины, а в пиломатериалах — целостность.
   2. Глазки. Разделяют глазки на разбросанные — единичные и групповые — от 3 и более глазков. Глазки уменьшают прочность на изгиб и ударную вязкость.

Раны

Это — внешнее частичное омертвение ствола. Данный порок появляется в результате содранной коры, солнечного ожога или перегревания коры. Сухобокость нарушает форму деревьев, образует завитушки, ухудшает цельность древесины и понижает выход.

Это — заживающая или уже зажившая рана.

Прорость разрушает цельность древесины, что влечёт за собой кривизну и искажение годичных слоёв.

Рана, появившаяся в результате грибковых заболеваний и присутствия бактерий.

При раке меняется правильная форма деревьев.

Необычные отложения в древесине

Это — щедро напитанный смолой участок древесины, образованный после ранения хвойного дерева.

Засмолок имеет незначительную влагопроницаемость и лёгкое впитывание воды. Положительным свойством такой древесины является увеличенная стойкость к гнили, но при этом — плохо поддаётся отделке и приклеиванию.

Это — углубление в глубине годичных слоёв, наполненное смолой.

Стекающая из полости смола затрудняет отделку и склейку заготовок. Такое свойство лесоматериалов считается отрицательным.

Водослойная древесина различается от здоровой увеличенной усушкой и разбуханием. Свойство характеризуется как отрицательное.

Диэлектрические свойства древесины

Древесина может выражать диэлектрические свойства, характеризующиеся двумя признаками.

Первый – магнитная пропускаемость.

Второй – поглощение релаксации дипольной поляризации и превращение её в тепло.

Древесина: механические свойства

Применение древесины в качестве конструкционного материала обусловлено способностью сопротивляться действию усилий, т.е. механическими свойствами.

Различают следующие свойства древесины, проявляющиеся под воздействием механических нагрузок: прочность - способность сопротивляться разрушению, деформативность - способность сопротивляться изменению размеров и формы, технологические и эксплуатационные свойства.

Показатели механических свойств древесины определяют обычно при следующих видах испытаний: растяжении, сжатии, изгибе и сдвиге. Поскольку древесина - анизотропный материал, т.е. материал с различными свойствами в разных направлениях, указывают направление действия нагрузок: вдоль или поперек волокон (в радиальном или тангенциальном направлении).

Из-за сопротивления древесины внешним нагрузкам в ней возникают внутренние силы. Эти силы, отнесённые к единице площади сечения (1 см2) называются напряжениями. Максимальное напряжение, предшествующее разрушению тела, называют пределом прочности.

Прочность древесины

Предел прочности определяют на малых, чистых и не имеющих пороках образцах в лабораториях на испытательных машинах. Эти образцы имеют базисное сечение с размерами20 * 20 мм и должны включать не менее 4-5 годичных слоёв. Некоторые виды испытаний производят на образцах, сечение которых отличается от указанного.

Прочность древесины при сжатии определяется на образцах призматической формы. Схема испытания на прочность при сжатии вдоль волокон и размер образца показаны на рисунке:

Образец постепенно нагружают до разрушения. Затем по силоизмерителю испытательной машины отсчитывают максимальную нагрузку Рмах, Н. Предел прочности б, МПа, вычисляют по формуле: бw = Pmax / (a * b), где (a * b) - площадь сечения образца, мм2.

В среднем для всех отечественных пород при влажности древесины 12% предел прочности древесины на сжатие вдоль волокон составляет около 50 МПа.

Прочность при сжатии поперёк волокон определяется по схеме на рисунке. Здесь указана равнодействующая сил, которые либо равномерно распределены по всей поверхности образца, либо по всей ширине, но на части длины его (местное сжатие). И в том, и в другом случаях определяют условный предел прочности. В качестве этого показателя используют предел пропорциональности, т.е. величину напряжений, до которых наблюдают линейную зависимость между напряжениями и деформациями. В среднем для всех пород деревьев он составляет 1/10 предела прочности при сжатии вдоль волокон.

Испытания на прочность древесины при растяжении проводятся на образцах другого вида:

Такая форма образцов обусловлена стремлением обеспечить разрушение в тонкой рабочей части, а не в месте закрепления, под воздействием именно растягивающих напряжений.

В среднем для всех пород предел прочности при растяжении вдоль волокон равен 130 МПа, а предел прочности при растяжении поперёк волокон в 20 раз ниже. Поэтому при конструировании изделий из древесины избегают растягивающих нагрузок, направленных поперёк волокон.

Для испытания древесины на статический изгиб применяют образцы в форме бруска размерами 20 * 20 * 300 мм:

Предел прочности при статическом изгибе, МПа, вычисляют по формуле: бw = (3/2) * ((Pmax*l) / (b * h3)), где Pmax - максимальная нагрузка, Н; l - пролет, т.е. расстояние между центрами опор, равный 240 мм; b и h - ширина (в радиальном) и высота (в тангенциальном) направлениях, мм.

В среднем предел прочности при статическом изгибе составляет 100 МПа.

При испытаниях к образцу прикладывают две равные и противоположно направленные силы, вызывающие разрушение в параллельной им плоскости, происходит сдвиг. Различают три вида испытаний на сдвиг: скалывание вдоль волокон, скалывание поперёк волокон и перерезание древесины поперёк волокон. Схемы действия сил при этих испытаниях показаны на рисунке:

Для испытания на скалывание вдоль волокон применяют образец, форма и размеры которого показаны на рисунке:

Предел прочности при скалывании вдоль волокон определяют по формуле: Tw = Pmax / (b * l), где (b * l) - площадка скалывания, мм2.

Величина предела прочности - касательных максимальных напряжений при скалывании вдоль волокон в среднем для всех пород составляет примерно 1/5 от предела прочности при сжатии вдоль волокон. Предел прочности при скалывании поперёк волокон в 2 раза меньше, а предел прочности при перерезании поперёк волокон в 4 раза больше, чем предел прочности при скалывании вдоль волокон.

Деформативность древесины

При кратковременных нагрузках в древесине возникают преимущественно упругие деформации, которые после нагрузки исчезают. До определённого предела зависимость между напряжениями и деформациями близка к линейной (закон Гука). Основным показателем деформативности служит коэффициент пропорциональности - модуль упругости.

Модуль упругости вдоль волокон Е = 12-16 ГПа, что в 20 раз больше, чем поперёк волокон. Чем больше модуль упругости, тем более жесткая древесина.

С увеличением содержания связанной воды и температуры древесины, жесткость её снижается. В нагруженной древесине при высыхании или охлаждении часть упругих деформаций преобразуется в "замороженные" остаточные деформации. Они исчезают при нагревании или увлажнении.

Поскольку древесина состоит в основном из полимеров с длинными гибкими цепными молекулами, её деформативность зависит от продолжительности воздействия нагрузок. Механические свойства древесины, как и других полимеров, изучаются на базе общей науки реологии. Эта наука рассматривает общие законы деформирования материалов под воздействием нагрузки с учётом фактора времени.

Эксплуатационные и технологические свойства древесины

Прочность древесины при длительных постоянных нагрузках важно знать в связи с применением её в строительных конструкциях. Показателем этого свойства является предел длительного сопротивления бд.с., который в среднем для всех видов нагрузки составляет примерно 0,5 - 0,6 величины предела прочности при кратковременных статических испытаниях.

Показателем древесной прочности при переменных нагрузках является предел выносливости, средняя величина которого составляет примерно 0,2 от статического предела прочности.

При проектировании деревянных конструкций в расчётах используют не пределы прочности малых образцов древесины, а в несколько раз меньшие показатели - расчётные сопротивления. Они учитывают большие размеры элементов конструкций, наличие пороков древесины, длительность действия нагрузки, влажность, температуру и другие факторы.

Удельная вязкость характеризует способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения и определяется при испытаниях на изгиб. Ударная вязкость у древесины лиственных пород в среднем в 2 раза больше, чем у древесины хвойных пород.

Твёрдость характеризует способность древесины сопротивляться вдавливанию более твёрдого тела. Испытания на статическую твёрдость проводят по схеме, показанной на рисунке:

Для испытания на твёрдость используют приспособление, которое имеет пуансон с полусферическим наконечником. Его вдавливают на глубину радиуса. После испытания в древесине остаётся отпечаток, площадь проекции которого при указанном радиусе полусферы составляет 100 мм2. Показателем статической твёрдости образца, Н/мм2, является усилие, отнесенное к этой площади. Статическая твёрдость торцевой поверхности выше, чем боковых поверхностей.

Все отечественные породы деревьев и кустарников по твёрдости торцевой поверхности при влажности 12% делят на 3 группы: мягкие (твёрдость 40 Н/мм2 и менее), твёрдые (41-80) и очень твёрдые (более 80 Н/мм2).

Ударную твёрдость определяют, сбрасывая стальной шарик диаметром 25 мм с высоты 0,5 м на поверхность образца, величена которого тем больше, чем меньше твёрдость древесины.

Износостойкость - способность древесины сопротивляться износу, т.е. постепенному разрушению её поверхностных зон при трении. Испытания на износостойкость древесины показали, что износ с боковых поверхностей значительно больше, чем с поверхности торцевого разреза. С повышением плотности и твёрдости древесины износ уменьшился. У влажной древесины износ больше, чем у сухой.

Уникальным свойством древесины является способность удерживать крепления: гвозди, шурупы, скобы, костыли и др. При забивании гвоздя в древесину возникают упругие деформации, которые обеспечивают достаточную силу трения, препятствующую выдёргиванию гвоздя. Усилие, необходимое для выдёргивания гвоздя, забитого в торец образца, меньше усилия, прилагаемого к гвоздю, забитому поперёк волокон. С повышением плотности сопротивление древесины выдергиванию гвоздя или шурупа увеличивается. Усилия, необходимые для выдёргивания шурупов (при прочих равных условиях), больше, чем для выдёргивания гвоздей, так как в этом случае к трению присоединяется сопротивление волокон перерезанию и разрыву.

Технологическая операция гнутья древесины основана на её способности сравнительно легко деформироваться при действии избегающих усилий. Способность гнуться выше у кольцесосудистых пород - дуба, ясеня и др., а из рассеянно-сосудистых - бука; хвойные породы деревьев обладают меньшей способностью к загибу. Гнутью подвергают древесину, находящуюся в нагретом и влажном состоянии. Это увеличивает податливость древесины и позволяет вследствие образования замороженных деформаций при последующем охлаждении и сушке под нагрузкой зафиксировать новую форму детали.

Для сравнительной оценки качества древесины используют так называемые удельные характеристики механических свойств, т.е. показатели ее механических свойств, отнесенные к единице плотности.

Удельная прочность при сжатии и статическом изгибе у хвойных пород выше, чем у лиственных. Значительно выше у хвойных пород и удельная жесткость. По остальным свойствам удельные характеристики у древесины лиственных пород выше, чем у хвойных.

Удельные характеристики древесины имеют особое значение, когда от изделия или конструкции требуется высокая прочность при малом весе. Это важно для транспортного машиностроения, авиастроения, судостроения и в других случаях.

http://www.wood.ru/ru/lpsmeh.html

Механические свойства древесины

Древесина вследствие волокнистого строения отличается высокой прочностью при растяжении и сжатии вдоль волокон и значительно меньшей — поперек волокон. У хвойных пород предел прочности при сжатии вдоль волокон в 10-12 раз больше, чем поперек, а у лиственных — в 5-8 раз. Механическая прочность древесины в значительной степени зависит от объемной массы; с увеличением объемной массы древесины повышается прочность.

Прочность зависит от влажности — с повышением влажности она уменьшается. На прочность древесины оказывает влияние лишь изменение количества гигроскопической влаги. При повышении влажности выше точки насыщения волокон прочность древесины практически не уменьшается.

Прочность древесины характеризуется пределом прочности, т.е. напряжением, равным отношению наибольшей нагрузки, предшествовавшей разрушению образца, к первоначальной площади его сечения. Деформация древесины может быть различной не только в зависимости от величины действующих сил, но и от продолжительности их воздействия. Так, при кратковременном воздействии определенной силы деформация может быть упругой, а при длительном воздействии той же силы — остаточной и тем большей, чем длительнее воздействие.

Во многих деревянных конструкциях древесина работает на сжатие, смятие, скалывание, изгиб и реже на растяжение как вдоль, так и поперек волокон. В связи с этим древесину испытывают, главным образом, на сжатие вдоль и поперек волокон, на скалывание и изгиб.

Прочность древесины при сжатии вдоль волокон. Это одно из важных механических свойств древесины. Сопротивление сжатию вдоль волокон составляет значительную величину и колеблется у различных пород от 40 до 60 МПа при стандартной влажности 12% и от 20 до 40 МПа при влажности выше 30%. Сжатие древесины вдоль волокон имеет важное значение при использовании ее для мебели, свай, стоек, стропильных ферм и т. д.

Предел прочности о ₁₂, Па, вычисляют по формуле О_ц * Pab. Здесь Р — максимальное разрушающее усилие, Н; а и b — ширина и толщина образца, м.

Прочность древесины при сжатии поперек волокон. При сжатии древесины поперек волокон в зависимости от породы и направления сжатия (радиального, тангентального) деформация может быть равномерной — однофазной и неравномерной — трехфазной. В последнем случае при испытании вначале наблюдается повышение напряжений и деформации (фаза), затем прирост напряжений почти прекращается и наблюдается только увеличение деформации образца (фаза), далее напряжения начинают возрастать (фаза). Вследствие наличия пофазной деформации испытания на сжатие поперек волокон ведут с регистрацией как усилий, так и величин деформации. За условный предел прочности при сжатии поперек волокон принимают напряжение, соответствующее пределу пропорциональности, т.е. максимальное значение напряжения на прямолинейном участке диаграммы. Условный предел в 6-10 раз меньше чем при сжатии вдоль волокон.

Прочность при растяжении вдоль волокон. При растяжении древесины вдоль волокон показатель прочности имеет наибольшие значения. Деформация древесины при растяжении (удлинение образца) незначительна. Разрушение происходит в виде разрыва тканей. При высокой прочности разрыв длинноволокнистый, а при низкой — раковистый, почти гладкий. Прочность древесины на растяжение вдоль волокон зависит от породы древесины и находится в пределах 70-170 МПа при

влажности 12%. Увеличение влажности приводит к некоторому снижению прочности. Предел прочности определяют по формуле а = P_max/bh. Здесь b и h — ширина и толщина рабочей части образца, см; Р_тах — максимальная нагрузка, предшествующая разрушению образца; Н.

Прочность при растяжении поперек волокон. Древесина сравнительно слабо сопротивляется растяжению поперек волокон. Величина предела прочности при растяжении вдоль волоконца если есть трещины, это значение вообще может упасть до нуля. Поэтому на практике древесину не применяют для работы на растяжение поперек волокон. Определение величины прочности древесины на растяжение поперек волокон необходимо для разработки безопасных в отношении растрескивания режимов сушки и для обоснования режимов резания.

Прочность древесины при статическом изгибе. При изгибе древесины возникают напряжения растяжения на выпуклой стороне и напряжения сжатия на вогнутой. Кроме того, возникают касательные напряжения при скалывании вдоль волокон. Сопротивление древесины статическому изгибу имеет большое значение во многих конструкциях, изготовляемых из нее, — мебели, лыжах, балках, стропилах, мостах. Предел прочности древесины при статическом изгибе в зависимости от породы колеблется в пределах 70-150 МПа (при влажности 12%). Увеличение влажности приводит к снижению предела прочности до 40-90 МПа (при влажности 30% и выше). Предел прочности при нагружении образца в центре о₁₂ = ЗР _ax/2bh². Здесь  — расстояние между центрами опор, см; b — ширина образца, см; h — высота образца (в направлении действия силы), см .

Прочность древесины при сдвиге. При сдвиге на древесину действуют две равные и противоположные по направлению силы. Многие конструкции узлов мебели, мостов, ферм работают на сдвиг. При сдвиге действуют касательные силы, расположенные в плоскости, параллельной действию внешних сил.

Испытание на сдвиг возможно в трех направлениях: скалывание вдоль волокон, скалывание поперек волокон, перерезание древесины поперек волокон. Каждый вид испытания молено проводить в радиальном и тангентальном направлениях. Всего возможны шесть случаев испытания на сдвиг. Наиболее

распространенное испытание — на скалывание вдоль волокон. Предел прочности при скалывании вдоль волокон для хвойных пород древесины почти не зависит от радиального или танген-тального направления и составляет 6,5-10 МПа. У лиственных пород при радиальном скалывании предел прочности в зависимости от породы находится в пределах 6-16 МПа, при танген-тальном на 10-30% выше, чем при радиальном. Прочность древесины при других случаях сдвига мало изучена. Предел прочности при сдвиге определяют по формуле х = Р/Ы. Здесь b — ширина площади скалывания, см;  — длина площади скалывания, см.

Ударная вязкость древесины. При статическом изгибе на древесину действует определенная нагрузка, величина которой либо остается постоянной либо возрастает постепенно. Однако в отдельных случаях изгибающая нагрузка может действовать и более резко: при прыжке на лыжах с трамплина, большой нагрузке на мост или стул, ударе судна о причал. Здесь важно знать о поведении и прочности древесины. Нагрузка при ударном изгибе производится на специальной испытательной машине — маятниковом копре.

Определяют ударную вязкость древесины А, Дж/см², по формуле А₁₂ = Q/nh. Здесь Q — работа, затраченная над илом (по шкале копра), Дж; b — ширина образца, см; h — высота образца, см.

Твердость древесины. С твердостью древесины приходится сталкиваться при изучении ее стойкости на истирание (деревянные полы, паркет, деревянные настилы), при обработке режущим инструментом, скреплении гвоздями (тара строительные блоки). Твердость может быть различной на торцовой, радиальной и тангнентальной поверхностях. Наиболее твердая — торцовая поверхность (22-97 МПа в зависимости от породы при влажности 12%). Твердость радиальной и тангентальной поверхностей почти одинаковы между собой, а по отношению к торцовой ниже на 30-40%. При увеличении влажности твердость уменьшается.

Модули упругости. Способность материала деформироваться, т.е. его жесткость, характеризуется модулем упругости, который представляет собой отношение напряжения в материале к упругой деформации. При растяжении и сжатии модуль упругости Е, МПа, определяют по формуле Е = ст/е (модуль  рода). Здесь о — нормальное напряжение, МПа, е — относительная деформация (величина безразмерная).

При действии сдвигающих сил модуль сдвига определяют по формуле G = т/У (модуль  рода). Здесь т — касательное напряжение, МПа; У — относительный сдвиг (величина безразмерная), характеризуемый относительным искажением прямого угла. Для определения модуля упругости или сдвига при испытаниях одновременно измеряют напряжения и деформации (с высокой точностью).

Технологические свойства древесины имеют большое значение при изготовлении из нее изделий. К ним относятся обрабатываемость резанием, сопротивление истиранию, способность к загибу, склеиванию и окрашиванию, а также способность удерживать гвозди и другие металлические крепления. Многие из них зависят от объемной массы, влажности и элементов анатомического строения древесины.

Обрабатываемость резанием — пилением, строганием, долблением и сверлением — зависит от твердости древесины и определяется усилием на обработку и степенью чистоты поверхности. Твердая и плотная древесина обрабатывается легче и чище, чем мягкая. Чем выше влажность древесины, тем труднее ее обрабатывать; практически невозможно чисто обработать поверхность влажной древесины. На мягкой древесине (ива, тополь, осина, липа) часто остаются царапины и вмятины. Больше усилий затрачивается на обработку древесины с повышенной объемной массой.

Сопротивление истиранию зависит от направления волокон, объемной массы, твердости и влажности древесины. Сопротивление истиранию с торца значительно больше, чем с боковой поверхности. С повышением объемной массы и твердости сопротивление истиранию возрастает, а при увеличении влажности — уменьшается. Истирание древесины происходит в результате постепенного разрушения поверхности под воздействием мелких твердых частиц и трения, при этом мелкие частицы удаляются неровностями трущихся деталей.

Способность древесины к загибу учитывают при изготовлении гнутой мебели, колец, полуколец и других

криволинейных деталей, а также бочек, ободов, дуг, т.е. в тех случаях, когда необходимо придать форму шаблона без разрушения волокон древесины и снижения механической прочности. Способность к загибу, как правило, выше у кольцесосуди-стых пород (дуба, ясеня и др.) и некоторых рассеяннососудистых пород с повышенной пластичностью, например бука. Уплотнение древесины происходит за счет крупных сосудов, без разрушения волокон. Способность древесины к загибу повышается по мере увеличения ее влажности до точки насыщения, а также температуры. При вбивании гвоздей в твердую древесину приходится затрачивать больше усилий. В этом случае в древесине высверливают отверстия диаметром на 0,2-0,3 мм меньше толщины гвоздя.

Способность древесины удерживать гвозди, шурупы и другие крепления имеет большое значение как в строительстве, так и при сборке мебели. Гвоздь, вбитый в древесину, испытывает давление ее отдельных частей, которое и удерживает его за счет трения. Показателем способности древесины удерживать крепления является усилие, необходимое для выдергивания гвоздя (в Н на м² поверхности соприкосновения гвоздя с древесиной). Это усилие зависит от породы, направления волокон, объемной массы и влажности древесины. Поперек волокон оно на 25% выше, чем вдоль. С увеличением объемной массы удельное усилие возрастает. При высыхании древесины способность удерживать крепление снижается вследствие уменьшения упругости волокон. Удерживающая способность древесины твердых пород в несколько раз выше, чем мягких. Удельное усилие для выдергивания шурупов при прочих равных условиях в 2 раза выше, чем для выдергивания гвоздей.

Коэффициенты качества древесины. При»использовании древесины в различных отраслях промышленности, если решающее значение имеет не только прочность, но и масса деталей и узлов, изготовленных из разных материалов, комплексным показателем свойств материала, в том числе и древесины, является коэффициент качества.

Коэффициент качества — это отношение показателя механических свойств к плотности материала. Если сравнить коэффициенты качества* различных материалов при растяжении, окажется, что древесина по этому показателю стоит выше многих металлов, соперничая с лучшими сортами стали: Сталь легированная                             0,95-2,3

Стальное литье                                    0,45-0,55

Железо                                               0,32-0,42

Дюралюминий                                    1,1-1,7

Алюминий                                          0,3-0,4

Чугун                                                 0,3-0,51

Древесина:

ель, сосна                                        1,4-2,1

липа                                                1,7-2,4

береза                                              1,9-2,7

Коэффициенты качества могут быть определены для любого показателя прочности. При сравнении показателей хвойных и лиственных пород древесины можно установить, что лиственные породы по многим механическим свойствам превосходят хвойные. Однако показатели качества при сжатии и статическом изгибе у хвойных пород выше, чем у лиственных.

Допускаемые напряжения для древесины. Прочностные показатели, полученные при различных видах нагрузки, являются предельными и не могут служить исходными данными при расчете конструкций из древесины по разным причинам. Во-первых, для удовлетворительной работы деревянных конструкций необходим определенный запас прочности. Во-вторых, в реальных условиях прочность древесины может быть ниже, чем при испытаниях, из-за несовпадения направления волокон, наклона волокон, изменения влажности, пороков в древесине (сучков, гнили и др.), влияния колебаний температуры и т. д. Поэтому при расчете конструкции принимают так называемые допускаемые напряжения. Отношение величины предела прочности к величине допускаемого напряжения называется коэффициентом запасам.

Вследствие анизотропности строения древесины и значительной изменчивости ее свойств во времени и под влиянием различных факторов коэффициенты запаса для нее устанавливаются более высокими, чем для металлов. Коэффициенты запаса для сжатия и скалывания составляют от 3 до 5, при растяжении

.

вдоль волокон — до 8-10. Модуль упругости при приближенных расчетах принимают независимо от породы равным 10000 МПа, если изделие эксплуатируют в сухом помещении, 7000 МПа для элементов, долго находящихся в увлажненном состоянии.

Для расчета элементов из сосны и ели, эксплуатируемы в сухом помещении при длительных нагрузках, принимают следующие допускаемые напряжения, МПа: изгиб и сжатие вдоль волокон — 10; растяжение вдоль волокон — 7; перерезание поперек волокон — 4,5; смятие поперек волокон — 3,5; скалывание вдоль волокон — 1-2; скалывание поперек волокон 0,5. Для древесины ясеня, дуба, клена допускаемые напряжения могут быть выше в 2 раза, кроме скалывающих напряжений, которые выше в 1,6 раза.

Факторы, влияющие на механические свойства древесины

В табл. сопоставлены объемная масса и показатели прочности древесины хвойных и лиственных пород.

Средние показатели механических свойств древесины хвойных и лиственных пород (при 15%-ной влажности)

Общая тенденция состоит в том, что чем плотнее древесина, тем большую прочность Она имеет. Плотность и прочность древесины возрастают, если лес растет на возвышенных местах и песчаных почвах.

Повышение влажности до предела гигроскопичности (до 30%) понижает механические свойства древесины. Высушивание же древесины на 1% (в пределах изменения влажности от 20 до 8%) повышает ее сопротивление сжатию и изгибу на 4%, растяжению — на 1%.

Пороки древесины понижают ее прочность.

Пороками называют недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможности использования.

Дефектами называют пороки механического происхождения, возникающие в древесине в процессе заготовки, транспортировки, сортировки, штабелевки и обработки.

Ввиду наличия пороков прочность бруса или доски не может быть оценена по результатам испытания малых чистых образцов. Поэтому в отличие от других материалов сорта лесоматериалов устанавливают не по прочности образцов, а на основании оценки характера, размеров и количества пороков.

Механические свойства древесины. Столярные и плотничные работы

Читайте также

Физические свойства древесины

Физические свойства древесины К физическим свойствам древесины относятся ее плотность, влажность, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, стойкость к коррозии (то есть способность противостоять действию агрессивной среды), а также ее декоративные

Физические свойства древесины

Физические свойства древесины К физическим свойствам древесины относятся ее плотность, влажность, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, стойкость к коррозии (то есть способность противостоять действию агрессивной среды), а также ее декоративные

Механические свойства древесины

Механические свойства древесины Механические свойства древесины более важны, так как от них зависят прочность и долговечность сооружений и изделий из дерева.Механическая прочность древесины – это ее возможность противостоять различным статическим и динамическим

Физические и механические свойства

Физические и механические свойства Плотность стекол зависит от компонентов, входящих в их состав. Так, стекломасса, в больших количествах включающая оксид свинца, более плотная по сравнению со стеклом, состоящим, помимо прочих материалов, и из оксидов лития, бериллия или

Механические «рулевые»

Механические «рулевые» На всяком корабле есть рулевой. Он держит в руках штурвал, поворачивает им руль, корабль меняет направление. У торпеды есть тоже рули, и ими также нужно управлять. Если этого не делать, торпеда может выскочить на поверхность или, наоборот, нырнуть

ЛЕКЦИЯ № 4. Свойства древесины

ЛЕКЦИЯ № 4. Свойства древесины 1. Цвет, блеск и текстура древесины Цвет древесины зависит от климатических условий произрастания дерева. В умеренном климате древесина почти всех пород окрашена бледно, а в тропическом имеет яркую окраску. Влияние климатического фактора

2. Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением

2. Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением В свежесрубленной древесине, как правило, содержится большое количество воды и в дальнейшем в зависимости от условий хранения оно может увеличиваться или уменьшаться, или оставаться на прежнем уровне. Но в

3. Плотность древесины. Тепловые свойства древесины

3. Плотность древесины. Тепловые свойства древесины Плотность древесины – это масса единицы объема материала, выражающаяся в г/см 3 или кг/м 3. Существует несколько показателей плотности древесины, которые зависят от влажности. Плотность древесного вещества – это масса

4. Электрические и акустические свойства древесины

4. Электрические и акустические свойства древесины Как показали многочисленные исследования электрических свойств древесины, ее электропроводность, т. е. способность проводить электрический ток, находится в обратной зависимости от ее электрического сопротивления.

6. Технологические свойства древесины

6. Технологические свойства древесины Технологические свойства: ударная вязкость, твердость, износоустойчивость, способность удерживать шурупы, гвозди и другие крепления, а также обрабатываемость режущими инструментами.Ударная вязкость древесины – это ее способность

ЛЕКЦИЯ № 6. Механические свойства металлов

ЛЕКЦИЯ № 6. Механические свойства металлов 1. Деформация и разрушение Приложение нагрузки вызывает деформацию. В начальный момент нагружение, если оно не сопровождается фазовыми (структурными) изменениями, вызывает только упругую (обратимую) деформацию. По достижении

2. Механические свойства металлов

2. Механические свойства металлов Механические свойства металлов определяются следующими характеристиками: предел упругости ?Т, предел текучести ?Е, предел прочности относительное удлинение ?, относительное сужение ? и модуль упругости Е, ударная вязкость, предел

4.1. Основные механические свойства материалов

4.1. Основные механические свойства материалов Изготовление ювелирных изделий – процесс многоступенчатый и начинается всегда с литья, т. е. получения сплава в жидком состоянии, заливки его в форму, кристаллизации. В отдельных случаях сплав используют в виде

10.2. Механические свойства серебряно-медных сплавов

10.2. Механические свойства серебряно-медных сплавов Механические свойства сплавов серебра существенно зависят от содержания в них меди. Так, увеличение концентрации меди с 5 % (СрМ 950) до 20 % (СрМ 800) приводит к повышению прочности на 30 %, а твердости – на 60 % при

Основные физико-механические свойства | Группа компаний "ПромТех"

Строение древесных материалов. Макроструктура древесины. Основные физико-механические свойства.

Строительным материалом является только определенная часть ствола дерева – древесина. Дерево состоит из корневой системы, ствола и кроны (совокупность ветвей, листьев, хвои). Ствол составляет 70-90% от всего объема дерева и имеет слоисто-волокнистую структуру, т. е. анизотропное строение.

Строение древесины изучают на трех разрезах ствола – поперечном или торцевом, радиальном, проходящем через ось ствола, и тангенциальном, параллельном оси ствола.

Древесина состоит из концентрически расположенных годичных слоев. Каждый годичный слой представлен ранней (весенней) и поздней (летней) древесиной. Ранняя древесина образуется весной и в начале лета͵ поздняя – летом и в начале осени. Чередуясь, ранняя и поздняя древесина создают слоистость в строении дерева. Летняя древесина является более плотной, чем весенняя.

Главным показателем механических свойств, древесины является ее прочность, способность противостоять расщеплению при воздействии внешних сил. Для определения технологичности очень важным показателем будет твердость, ᴛ.ᴇ. сопротивляемость обработке различным инструментом. Пластичность является также важным показателем технологичности, т.к. это свойство древесины изменять свою форму без признаков разрушения в процессе гнутья. Пластичность предполагает сохранение древесиной приданной гнутьем формы после снятия нагрузки. Упругость же, наоборот, предполагает восстановление первоначальной формы после снятия внешней нагрузки. Большое значение имеют плотность древесины, влажность, показатели усушки, разбухания, теплопроводности.

Рассмотрим их подробнее:

1. Плотность – физическая величина, определяемая отношением массы образца к его объему. Плотность древесины зависит от ее породы и влажности. С уменьшением влажности древесины снижается ее плотность, и она становится легче почти в 2 раза. Плотность поздней древесины годичного слоя в 2-3 раза больше, чем ранней.

При условии влажности не более 12% по показателям плотности древесину можно разделить на следующие группы:

• высокой плотности ... 750 и выше
• средней плотности ... 550 - 740
• малой плотности ... 540 и ниже

(плотность базовых пород приведена в таблице 1).

2. Влажность – это свойство древесины, характеризующее количество содержащейся в ней влаги. Структура древесных волокон такова, что влага лучше всего проникает через торцевые поверхности. Влага, находящаяся в полостях клеток и межклеточном пространстве, принято называть свободной, а в клеточных стенках – связанной или гигроскопической. Под относительной влажностью подразумевается соотношение массы заключенной в ней влаги к массе сухой древесины. Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.

По степени влажности древесина может быть:

• абсолютно сухой (влажность равна 0%)
• комнатно-сухой (влажность от 8 до 15%)
• воздушно-сухой (влажность от 16 до 20%)
• полусухой (влажность от 21 до 23%)
• сырой (влаги более 23%)
• свежесрубленной (влажность от 40 до 75%)
• мокрой (влажность более 75%)

3. Теплопроводность – способность древесины проводить тепло через свою толщину от одной поверхности (слоя) к другой. Теплопроводность зависит от ряда факторов, основными из которых являются температура, влажность и плотность древесины, а также направление теплового потока относительно волокон. Вследствие пористого строения древесина плохо проводит тепло. Теплопроводность древесины вдоль волокон в 1,5-2,0 раза выше, чем поперек волокон. Влажная древесина имеет более низкий коэффициент теплопроводности. Вес древесины зависит от породы: хвойные имеют меньшую плотность, а следовательно, и меньшую теплопроводность. Превосходство по теплопроводности дерева над кирпичом очевидна, поскольку кирпичные стенки толщиной 510 мм (в два кирпича) обладают такими же термоизоляционными свойствами, как и стена из деревянного бруса толщиной 100 мм, а по стоимости эти материалы несравнимы. К тому же, деревянные стены "накапливают" тепло и распределяют его по всему помещению. В таком доме будет тепло даже в самый лютый мороз.

4. Звукопроводность – свойство дерева проводить звук. Звук в различных направлениях распространяется с неодинаковой интенсивностью. Звукопроводность древесины вдоль волокон в 4-5 раз выше, чем поперек волокон. Звукопроводность древесины несколько выше, чем у других материалов, что следует учитывать в жилищном строительстве, где необходима звукоизоляция перегородок, дверей и стен.

5. Электропроводность – это способность древесины проводить ток. Электропроводность древесины в основном зависит от ее влажности, породы, направления волокон и температуры. Древесина в сухом состоянии не проводит электрический ток, т. е. является диэлектриком, что позволяет применять ее в качестве изоляционного материала.

6. Усушка – это свойство древесины уменьшать свой общий объем вследствие испарения из неё влаги. Усушка прямо пропорциональна степени уменьшения влажности древесины. В различных направлениях древесина усыхает неодинаково. При уменьшении влажности от 30 до 0% усушка составляет следующие величины: вдоль волокон – 0,1%, по радиальному направлению –  от 4 до 8%, по тангенциальному – от 8 до 12%.

7. Разбухание – процесс обратный усушке. Высокая гигроскопичность является причиной того, что древесина хорошо впитывает влагу, при этом она разбухает, увеличивается в объеме, в результате чего небольшие трещины исчезают. Избыток влаги в древесине ухудшает её физико-механические свойства. При сушке влага испаряется очень медленно. Повышенная влажность готового изделия приводит к изменению его геометрических размеров, короблению, что резко снижает её качество.

Механические и технологические свойства древесины.

Механические свойства древесины – прочность, твердость и ударная вязкость (см.табл.1). Эти свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (растяжению, изгибу, сдвигу и кручению).

Таблица 1  

Древесные породы	Плотность, кг/м3 (при 12% влажности)	Предел прочности, МПа				Торцовая твердость, МПа	Ударная вязкость, Дж/м2 (при 12%  влажности)
		Сжатие	Статический  изгиб	Скалывание вдоль волокон
				Радиальное	Торцовое
Хвойные
Лиственница	660	65	112	9,9	9,4	44	51 993
Ель	445	45	80	6,9	6,8	26	39 240
Сосна обыкновенная	500	49	86	7,5	7,3	29	41 202
Пихта сибирская	375	39	69	6,4	6,5	28	29 430
Лиственные
Граб	800	60	137	15,6	19,4	91	99 081
Ясень	680	59	127	13,9	13,4	80	88 290
Бук	670	56	109	11,6	14,5	61	80 442
Дуб	690	58	108	10,2	12,2	68	76 518
Береза	650	55	110	9,3	11,2	47	93 195

Прочность –  это способность древесины сопротивляться разрушению (разделению на части) под действием механических усилий. Прочность древесины зависит от направления и скорости действия нагрузки, породы древесины, ее плотности, влажности и наличия пороков: пороки, особенно сучки и трещины, сильно снижают прочность древесины; с увеличением плотности древесины увеличивается и ее прочность; влажность уменьшает прочность древесины. Прочность зависит от характера и направления действия нагрузок. Например, прочность древесины вдоль волокон под действием растягивающих нагрузок около 130 МПа, а под действием сжимающих нагрузок – около 50 МПа; прочность под действием изгибающих сил – около 100 МПа, прочность при скалывании – около 0,5 МПа.

Твердость характеризуется способностью древесины сопротивляться внедрению в неё более твердого тела. Твердость древесины в торцовом направлении выше твердости в тангенциальном и радиальном направлениях в среднем на 30-40%. Твердость древесины, высушенной до 12% влажности, в 1,5-2,0 раза больше твердости древесины 30%-ной влажности. Чем выше твердость древесины, тем труднее её обрабатывать.

Ударная вязкость – это способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения. Вязкость древесины деревьев лиственных пород примерно в 1,5-2,0 раза выше вязкости древесины хвойных пород (см. табл.1).

Технологические свойства древесины.  При оценке свойств древесины, как конструкционного материала учитывают её способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и т. п.), износостойкость, способность древесины к изгибу и сопротивление раскалыванию.

Рассмотрим способность древесины удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы, скрепы и др.). Для выдергивания гвоздей, забитых поперек волокон, требуется усилие в 1,5 раза выше, чем гвоздей, забитых в торец. Для выдергивания шурупов требуется приложить значительно большее усилие, чем для выдергивания гвоздей, так как приходится преодолевать трение и разрушать волокна, между которыми находится резьба шурупа. Однако забитый шуруп удерживает соединение слабее гвоздя. Поэтому необходимо правильно выполнять соединение шурупами, т. е. шурупы следует завинчивать. Способность древесины удерживать металлические крепления возрастает с увеличением ее плотности.

Износостойкость характеризуется способностью древесины противостоять разрушению в процессе трения. Наибольшей износостойкостью обладают торцовые поверхности. Износ уменьшается с повышением твердости и плотности древесины, а также с уменьшением влажности.

Раскалываемость – способность древесины под действием клина разделяться на части вдоль волокон. Сопротивление древесины раскалыванию увеличивается с повышением ее вязкости. Наличие пороков, например сучков, ухудшает раскалываемость древесины.

Физические и механические свойства древесины.

Особенности   древесины применительно к  конструированию мебели определяются, главным образом , ее физическими и механическими  свойствами. Физические свойства древесины характеризуются её внешним видом (цвет, блеск, текстура), плотностью, влажностью, гигроскопичностью, теплоёмкостью и др. Древесину  как материал используют в натуральном виде (лесоматериалы, пиломатериалы), а также после специальной физико-химической обработки. Важное декоративное свойство и диагностический признак - цвет древесины., характеристики которого изменяются в широких пределах (цветовой тон 578-585 нм, чистота цвета 30-60%, светлота 20-70%). Блеск наблюдается у древесины  некоторых лиственных пород, особенно на радиальном разрезе. Текстура - рисунок древесины, образующийся при перерезании анатомических элементов ее структуры, - особенно эффектна у лиственных пород. Механические свойства древесины характеризуют ее способность сопротивляться воздействию внешних сил (нагрузок).  К ним  относятся прочность, твердость, деформативность, ударная вязкость. Прочность Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Она зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков и характеризуется пределом прочности - напряжением, при котором разрушается образец. Различают основные виды действия сил: растяжение, сжатие, изгиб, скалывание. Твердость Твердостью называется способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Основные прочностные показатели   древесины   сравнительно  по породам  ( при  влажности 12 процентов) ,   приведены в следующей таблице Порода Плотность Предел прочности, МПа   при Твердость Модуль упру - древесины кг/ куб.м статическ. изгибе сжатии вдоль волокон растяж. вдоль волокон скалывании вдоль волокон Н/кв. мм гости при изгибе, рад. танг. торц. рад. танг. ГПа Акация белая 800 148 73,1 171 13,2 14,7 94,2 66,2 75,9 16,3 Береза 640 109,5 54,0 136,5 9,02 10,9 46,3 35,9 32,1 14,2 Бук 680 104 52,9 124 12,1 14,0 65,1 53,2 49,5 12,4 Вяз 650 92,4 45,6 84,5 8,85 9,91 54,7 41,2 41,1 10,1 Граб 795 127,7 60,9 128,5 14,7 18,5 88,4 75,9 78,1 3,2 Груша 710 106 57,7  - 8,58 13,3 77,0 57,7 58,9 11,9 Дуб (грузинск.) 780 87,3 55,9  - 10,7 12,7 57,3 48,2 52,8  - Ель 445 78,6 45,0 101 6,83 6,72 39,2 17,5 17,8 9,60 Ива 455 70,7 38,2 99,1 7,26 10,3 27,4 20,9 20,7 8,98 Клен 690 115 58,5  - 12,0 13,7 73,8 54,1 57,4 11,9 Липа 495 86,4 45,8 117 8,42 8,00 25,0 16,7 17,4 8,94 Лиственница 665 108,8 61,5 124 9,78 9,11 42,0 31,5 33,4 14,3 Ольха 525 78,9 44,5 97,3 7,97 9,80 39,2 26,5 28,2 9,33 Орех грецкий 590 108 55,4  - 10,7 11,4 62,0  -  - 11,7 Осина 495 76,5 43,1 121 6,15 8,42 25,8 18,7 19,6 11,2 Пихта сибирск. 375 67,9 40,0 66,3 5,87 5,71 27,4 15,1 14,2 9,02 Сосна обыкн. 505 84,5 46,3 102 7,44 7,23 28,4 22,5 23,2 12,2 Тополь 455 68,0 40,0 87,8 5,96 7,15 26,7 18,5  - 10,3 Ясень обыкн. 680 118 56,2 140 13,4 13,0 78,3 57,1 65,1 11,9 Сокращения : рад. - радиальный, танг. - тангенциальный, торц. - торцовый По твердости торцевой поверхности древесина разделяется на три группы - мягкие - 40 Н/кв. мм, твердые 41- 80,  и очень твердые - более 80  Н/кв. мм. Источник : " Справочное пособие по деревообработке" , В.В. Кислый, П.П.Щеглов и др. издание "Бриз", 1995 г.г. Как видно из таблицы,  прочностные свойства  древесины зависят от ее плотности. На величину прочности и твердости оказывает большое влияние и влажность древесины. При увеличении влажности, прочность и твердость материала существенно снижаются. Например, у большинства пород  при увеличении влажности с 12 до 30 процентов, предел прочности на изгиб уменьшается в 1,6 - 1,7 раза, а торцевая твердость - в 1,5 - 2 раза  и более.   Прочностные показатели древесины, вследствие ее выраженной анизотропии,  существенно   зависят от направления приложения нагрузки. Например, твердость торцовой поверхность выше тангенциальной и радиальной на 30 - 40 %. По удельной прочности при растяжении вдоль волокон , т.е. прочности приведенной к единице массы , древесина не уступает конструкционной стали и дюралюминию, см. таблицу Сравнительная удельная прочность некоторых конструкционных материалов Материал Плотность 1000 кг/м3 Предел прочности при растяжении МПа Модуль упругости, ГПа Удельная прочность, МПа Удельная жесткость, ГПа Сосна вдоль волокон при  влажности  12% 0,5 102,0 12,8 201,0 25,6 Ясень вдоль волокон при влажности 12 % 0,68 140,0 16,1 205,9 23,5 Береза вдоль волокон при влажности  12 % 0,63 137,0 18,7 217,5 29,7 Сталь 3 7,85 400,0 210,0 51,0 26,8 Сталь 35 ХГСА 7,85 1650,0 210,0 210,0 26,8 Дюралюминий Д-16 2,8 490 70,0 175,0 25,0 Важным  конструктивным показателем  древесины является    коэфициент  разбухания (определяемый  в процентах на процент влажности), котрый для указанных в таблице  пород  находится в следующих пределах:   в радиальном направлении от 0,11 до 0,29,   в тангенциальном направлении - от 0,26 до 0,38   в объеме  от 0,39 до 0,65. Свойства  природной древесины могут быть существенно изменены путем специальных ее обработок, называемых модификацией. Иллюстрации к методам  определения основных   прочностных  показателей  древесины  см.  на  http://www.wood.ru/ru/index.php3?reg=1&pag=lpsmeh Перечень стандартов на основные методы испытаний древесины Номер стандарта стр. Наименование стандарта ГОСТ 16483.0-89 11 Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям Wood. General requirements to physical and mechanical tests ГОСТ 16483.1-84 7 Древесина. Метод определения плотности Wood. Method for determination of density ГОСТ 16483.10-73 7 Древесина. Методы определения предела прочности при сжатии вдоль волокон Wood. Methods for determination of ultimate strength in compression parallel the grain ГОСТ 16483.11-72 6 Древесина. Метод определения условного предела прочности при сжатии поперек волокон Wood. Method for determination of conventional ultimate strength in compression perpendicular to grain ГОСТ 16483.12-72 4 Древесина. Метод определения предела прочности при скалывании поперек волокон Wood. Method for determination of ultimate strength in shearing perpendicular to grain ГОСТ 16483.13-72 4 Древесина. Метод определения предела прочности при перерезании поперек волокон Wood. Method for determination of ultimate strength in cutting perpendicular to grain ГОСТ 16483.14-72 7 Древесина. Методы испытаний на разбухание Wood. Methods for swelling testing ГОСТ 16483.15-72 5 Древесина. Метод определения водопроницаемости Wood. Determination method of watertightness ГОСТ 16483.16-81 7 Древесина. Метод определения ударной твердости Wood. Method for determination of impact hardness ГОСТ 16483.17-81 7 Древесина. Метод определения статической твердости Wood. Method for determination of static hardness ГОСТ 16483.18-72 4 Древесина. Метод определения числа годичных слоев в 1 см и содержания поздней древесины в годичном слое Wood. Method for determination the number of annual rings in 1 cm and content of latewood in an annual ring ГОСТ 16483.19-72 3 Древесина. Метод определения влагопоглощения Wood. Determination method of moisture absorption ГОСТ 16483.2-70 6 Древесина. Метод определения условного предела прочности при местном смятии поперек волокон Wood. Method for determination of conventional ultimate strength in local compression perpendicular to grain ГОСТ 16483.20-72 3 Древесина. Метод определения водопоглощения Wood determination method of water absorption ГОСТ 16483.21-72 5 Древесина. Методы отбора образцов для определения физико-механических свойств после технологической обработки Wood. Methods of testing for determination of physico-mechanical characteristics after technological treatment ГОСТ 16483.22-81 4 Древесина. Метод определения сопротивления раскалыванию Wood. Method of cleavage strength determination ГОСТ 16483.23-73 4 Древесина. Метод определения предела прочности при растяжении вдоль волокон Wood. Method for determination of ultimate strength in tension along the grain ГОСТ 16483.24-73 4 Древесина. Метод определения модуля упругости при сжатии вдоль волокон Wood. Determination method of modulus of elasticity in compression along fibres ГОСТ 16483.25-73 6 Древесина. Метод определения модуля упругости при сжатии поперек волокон Wood. Determination method of modulus of elasticity in commpression across fibres ГОСТ 16483.26-73 7 Древесина. Метод определения модуля упругости при растяжении вдоль волокон Wood. Determination method of modulus of elasticity in tension along fibres ГОСТ 16483.27-73 7 Древесина. Метод определения модуля упругости при растяжении поперек волокон Wood. Determination method of modulus of elasticity in tension along fibres ГОСТ 16483.28-73 6 Древесина. Метод определения предела прочности при растяжении поперек волокон Wood. Method for determination of ultimate tensile strength across the grain ГОСТ 16483.29-73 7 Древесина. Метод определения коэффициентов поперечной деформации Wood. Method for determination of factors of cross-sectional deformation ГОСТ 16483.3-84 6 Древесина. Метод определения предела прочности при статическом изгибе Wood. Method of static bending strength determination ГОСТ 16483.30-73 7 Древесина. Метод определения модулей сдвига Wood. Method for determination of modulus of shear ГОСТ 16483.31-74 8 Древесина. Резонансный метод определения модулей упругости и сдвига и декремента колебаний Wood. Resonance method for determination of modulus of elasticity and shear and decrement vibrations ГОСТ 16483.32-77 6 Древесина. Метод определения предела гигроскопичности Wood. Method for determination of ultimate hygroscopicity ГОСТ 16483.33-77 7 Древесина. Метод определения удельного сопротивления выдергиванию гвоздей и шурупов Wood. Method for determination of resistivity to nail and woodscrew withdrawal ГОСТ 16483.34-77 7 Древесина. Метод определения газопроницаемости Wood. Method of gas permeability determination ГОСТ 16483.35-88 7 Древесина. Метод определения разбухания Wood. Method for determination of swelling ГОСТ 16483.37-88 7 Древесина. Метод определения усушки Wood. Method for determination shrinkage ГОСТ 16483.39-81 7 Древесина. Метод определения показателя истирания Wood. Method for determination of wear-proofness index ГОСТ 16483.4-73 5 Древесина. Методы определения ударной вязкости при изгибе Wood. Methods for determination of impact bending strength ГОСТ 16483.5-73 7 Древесина. Методы определения предела прочности при скалывании вдоль волокон Wood. Methods for determination of ultimate shearing strength parallel to grain ГОСТ 16483.6-80 7 Древесина. Метод отбора модельных деревьев и кряжей для определения физико-механических свойств древесины насаждений Wood. Method of selection of model trees and logs for determination of physical and mechanical properties of wood plantations ГОСТ 16483.7-71 4 Древесина. Методы определения влажности Wood. Methods for determination of moisture content ГОСТ 16483.9-73 7 Древесина. Методы определения модуля упругости при статическом изгибе Wood. Methods for determination of modulus of elasticity in static bending ГОСТ 16543-71 6 Деревообрабатывающее оборудование. Станки круглопильные обрезные. Основные параметры Edgihg saws. Basic parameters ГОСТ 16588-91 8 Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности Sawn products and wooden details. Methods for determining moisture content ГОСТ 21554.1-81 12 Пиломатериалы и заготовки. Методы определения модуля упругости при статическом изгибе Sawn timber and blanks. Methods for determination of modulus of elasticity in static bending ГОСТ 21554.2-81 9 Пиломатериалы и заготовки. Метод определения предела прочности при статическом изгибе Sawn timber and blanks. Method for determination of ultimate strength in static bending ГОСТ 21554.3-82 8 Пиломатериалы и заготовки. Метод контроля прочности при изгибе, растяжении и сжатии Sawn timber and blanks. Method for control of strength by mobulus of elasticity in static bending ГОСТ 21554.4-78 4 Пиломатериалы и заготовки. Метод определения предела прочности при продольном сжатии Sawn timber and semi-manufactures. Method for determining the ultimate strength in comression parallel to grain ГОСТ 21554.5-78 14 Пиломатериалы и заготовки. Метод определения предела прочности при продольном растяжении Sawn timber and semi-manufactures. Method for determining the ultimate strength in tension parallel to grain ГОСТ 21554.6-78 9 Пиломатериалы и заготовки. Метод определения предела прочности при скалывании вдоль волокон Sawn timber and semi-manufactures. Method for determining the ultimate strength in shearing parallel to grain  Источник http://www.doc.softkompas.ru/20 Наука изучающая свойства древесины называется древесиноведение. По этой дисциплине написано большое количество книг и трудов. Зарубежные  материалы  on-line ,  смотреть из книги Forest Products Laboratory. 1999. Wood handbook--Wood as an engineering material. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-113. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, англ.. 463 стр.  ссылка https://dwg.ru/dnl/5103 Mechanical Properties of Wood , David W. Green, Jerrold E. Winandy, and David E. Kretschmann  (PDF 1.2 MB , на английском языке, объем текста  46 страниц , включая таблицы и иллюстрации).  Данные приведены  по важнейшим американским породам и породам импортируемым в США, ссылка  https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/fplgtr/fplgtr190/chapter_05.pdf Американские статьи по различным вопросам, касающимся свойств древесины и древесных материалов см. на сайте Forest Product laboratory  https://www.fpl.fs.fed.us Составил Абушенко Александр Викторович сентябрь 2003

% PDF-1.5 % 226 0 obj> endobj xref 226 336 0000000016 00000 н. 0000008072 00000 н. 0000008304 00000 н. 0000008488 00000 н. 0000007161 00000 п. 0000008553 00000 п. 0000009039 00000 н. 0000009345 00000 п. 0000009445 00000 н. 0000009545 00000 н. 0000009645 00000 н. 0000009745 00000 н. 0000009845 00000 н. 0000009945 00000 н. 0000010045 00000 п. 0000010145 00000 п. 0000010245 00000 п. 0000010345 00000 п. 0000010445 00000 п. 0000010545 00000 п. 0000010645 00000 п. 0000010745 00000 п. 0000010844 00000 п. 0000010944 00000 п. 0000011044 00000 п. 0000011144 00000 п. 0000011244 00000 п. 0000011344 00000 п. 0000011444 00000 п. 0000011544 00000 п. 0000011644 00000 п. 0000011744 00000 п. 0000011844 00000 п. 0000011944 00000 п. 0000012044 00000 п. 0000012144 00000 п. 0000012243 00000 п. 0000012343 00000 п. 0000012443 00000 п. 0000012543 00000 п. 0000012643 00000 п. 0000012742 00000 п. 0000012842 00000 п. 0000012942 00000 п. 0000013994 00000 п. 0000015112 00000 п. 0000015198 00000 п. 0000016248 00000 п. 0000016397 00000 п. 0000016425 00000 п. 0000016453 00000 п. 0000016633 00000 п. 0000016809 00000 п. 0000018113 00000 п. 0000018225 00000 п. 0000020966 00000 п. 0000022023 00000 п. 0000022211 00000 п. 0000022377 00000 п. 0000025537 00000 п. 0000025788 00000 п. 0000065273 00000 п. 0000065327 00000 п. 0000065379 00000 п. 0000065431 00000 п. 0000065483 00000 п. 0000065535 00000 п. 0000065587 00000 п. 0000065639 00000 п. 0000065692 00000 п. 0000065745 00000 п. 0000065798 00000 п. 0000065851 00000 п. 0000065904 00000 п. 0000065957 00000 п. 0000066010 00000 п. 0000066063 00000 п. 0000066116 00000 п. 0000066169 00000 п. 0000066222 00000 п. 0000066275 00000 п. 0000066328 00000 п. 0000066381 00000 п. 0000066434 00000 п. 0000066487 00000 п. 0000066540 00000 п. 0000066593 00000 п. 0000066646 00000 п. 0000066699 00000 п. 0000066753 00000 п. 0000066807 00000 п. 0000066861 00000 п. 0000066915 00000 п. 0000066969 00000 п. 0000067023 00000 п. 0000067077 00000 п. 0000067131 00000 п. 0000067185 00000 п. 0000067242 00000 п. 0000067335 00000 п. 0000067421 00000 п. 0000067523 00000 п. 0000067597 00000 п. 0000067621 00000 п. 0000067675 00000 п. 0000067836 00000 п. 0000067910 00000 п. 0000067934 00000 п. 0000067987 00000 п. 0000068100 00000 н. 0000068191 00000 п. 0000068303 00000 п. 0000068357 00000 п. 0000068381 00000 п. 0000068455 00000 п. 0000068479 00000 п. 0000068532 00000 п. 0000068718 00000 п. 0000068772 00000 п. 0000068796 00000 п. 0000068899 00000 н. 0000069000 00000 п. 0000069193 00000 п. 0000069246 00000 п. 0000069270 00000 п. 0000069373 00000 п. 0000069497 00000 п. 0000069648 00000 п. 0000069701 00000 п. 0000069725 00000 п. 0000069880 00000 п. 0000069933 00000 н. 0000069957 00000 н. 0000070058 00000 п. 0000070163 00000 п. 0000070316 00000 п. 0000070369 00000 п. 0000070393 00000 п. 0000070534 00000 п. 0000070679 00000 п. 0000070832 00000 п. 0000070884 00000 п. 0000070908 00000 п. 0000071016 00000 п. 0000071123 00000 п. 0000071175 00000 п. 0000071199 00000 п. 0000071314 00000 п. 0000071366 00000 п. 0000071390 00000 п. 0000071442 00000 п. 0000071466 00000 п. 0000071518 00000 п. 0000071542 00000 п. 0000071647 00000 п. 0000071754 00000 п. 0000071807 00000 п. 0000071831 00000 п. 0000071955 00000 п. 0000072008 00000 п. 0000072032 00000 п. 0000072141 00000 п. 0000072194 00000 п. 0000072218 00000 п. 0000072346 00000 п. 0000072399 00000 п. 0000072423 00000 п. 0000072534 00000 п. 0000072587 00000 п. 0000072611 00000 п. 0000072664 00000 п. 0000072688 00000 п. 0000072741 00000 п. 0000072765 00000 п. 0000072872 00000 п. 0000072998 00000 н. 0000073050 00000 п. 0000073074 00000 п. 0000073185 00000 п. 0000073237 00000 п. 0000073261 00000 п. 0000073403 00000 п. 0000073455 00000 п. 0000073479 00000 п. 0000073596 00000 п. 0000073648 00000 п. 0000073672 00000 п. 0000073807 00000 п. 0000073859 00000 п. 0000073883 00000 п. 0000074028 00000 п. 0000074080 00000 п. 0000074104 00000 п. 0000074245 00000 п. 0000074297 00000 п. 0000074321 00000 п. 0000074455 00000 п. 0000074507 00000 п. 0000074531 00000 п. 0000074583 00000 п. 0000074607 00000 п. 0000074659 00000 п. 0000074683 00000 п. 0000074736 00000 п. 0000074760 00000 п. 0000074813 00000 п. 0000074837 00000 п. 0000074950 00000 п. 0000075003 00000 п. 0000075027 00000 п. 0000075136 00000 п. 0000075189 00000 п. 0000075213 00000 п. 0000075326 00000 п. 0000075379 00000 п. 0000075403 00000 п. 0000075523 00000 п. 0000075576 ​​00000 п. 0000075600 00000 п. 0000075713 00000 п. 0000075766 00000 п. 0000075790 00000 п. 0000075903 00000 п. 0000075956 00000 п. 0000075980 00000 п. 0000076105 00000 п. 0000076158 00000 п. 0000076182 00000 п. 0000076296 00000 п. 0000076349 00000 п. 0000076373 00000 п. 0000076478 00000 п. 0000076531 00000 п. 0000076555 00000 п. 0000076608 00000 п. 0000076632 00000 п. 0000076685 00000 п. 0000076709 00000 п. 0000076814 00000 п. 0000076868 00000 п. 0000076892 00000 п. 0000077013 00000 п. 0000077067 00000 п. 0000077091 00000 п. 0000077208 00000 п. 0000077262 00000 п. 0000077286 00000 п. 0000077440 00000 п. 0000077494 00000 п. 0000077518 00000 п. 0000077630 00000 п. 0000077734 00000 п. 0000077855 00000 п. 0000077909 00000 п. 0000077933 00000 п. 0000078039 00000 п. 0000078093 00000 п. 0000078117 00000 п. 0000078268 00000 п. 0000078322 00000 п. 0000078346 00000 п. 0000078451 00000 п. 0000078548 00000 п. 0000078695 00000 п. 0000078749 00000 п. 0000078773 00000 п. 0000078880 00000 п. 0000078989 00000 п. 0000079042 00000 н. 0000079066 00000 н. 0000079119 00000 п. 0000079143 00000 п. 0000079196 00000 п. 0000079220 00000 п. 0000079338 00000 п. 0000079392 00000 п. 0000079416 00000 п. 0000079539 00000 п. 0000079593 00000 п. 0000079617 00000 п. 0000079671 00000 п. 0000079695 00000 п. 0000079749 00000 п. 0000079773 00000 п. 0000079937 00000 п. 0000079991 00000 п. 0000080015 00000 п. 0000080113 00000 п. 0000080221 00000 п. 0000080275 00000 п. 0000080299 00000 п. 0000080432 00000 п. 0000080486 00000 п. 0000080510 00000 п. 0000080637 00000 п. 0000080691 00000 п. 0000080715 00000 п. 0000080828 00000 п. 0000080882 00000 п. 0000080906 00000 п. 0000081041 00000 п. 0000081095 00000 п. 0000081119 00000 п. 0000081236 00000 п. 0000081290 00000 н. 0000081314 00000 п. 0000081435 00000 п. 0000081489 00000 п. 0000081513 00000 п. 0000081633 00000 п. 0000081687 00000 п. 0000081711 00000 п. 0000081848 00000 п. 0000081902 00000 п. 0000081926 00000 п. 0000082041 00000 п. 0000082095 00000 п. 0000082119 00000 п. 0000082253 00000 п. 0000082307 00000 п. 0000082331 00000 п. 0000082455 00000 п. 0000082509 00000 п. 0000082533 00000 п. 0000082587 00000 п. 0000082611 00000 п. 0000082665 00000 п. 0000082689 00000 п. 0000082743 00000 п. 0000082767 00000 п. 0000082820 00000 п. 0000082844 00000 п. 0000082898 00000 п. 0000082922 00000 н. 0000082996 00000 п. 0000083020 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 230 0 obj> поток Ͱc "/ _ Q \.L-F ׵ OI (sʳ: H8Y (г г "1rDV57cI8 OOx" tR> мл | 9 v 8 T.ONLn]

.

дерева | Свойства, производство, использование и факты

Дерево , основная укрепляющая и проводящая питательные вещества ткань деревьев и других растений и один из самых распространенных и универсальных природных материалов. Произведенная многими ботаническими видами, включая голосеменные и покрытосеменные, древесина доступна в различных цветах и ​​структурах. Он прочен по отношению к своему весу, изолирует тепло и электричество и обладает желаемыми акустическими свойствами. Кроме того, он придает ощущение «тепла», которого нет у конкурирующих материалов, таких как металл или камень, и относительно легко обрабатывается.В качестве материала дерево используется с момента появления людей на Земле. Сегодня, несмотря на технологический прогресс и конкуренцию со стороны металлов, пластмасс, цемента и других материалов, дерево сохраняет место в большинстве своих традиционных ролей, и его эксплуатационные возможности расширяются за счет новых видов использования. Помимо хорошо известных продуктов, таких как пиломатериалы, мебель и фанера, древесина является сырьем для изготовления древесных плит, целлюлозы и бумаги, а также многих химических продуктов. Наконец, древесина по-прежнему является важным топливом во многих странах мира.

Британская викторина

Строительные блоки повседневных предметов

Из чего сделаны сигары? К какому материалу относится стекло? Посмотрите, из чего вы на самом деле сделаны, проанализировав вопросы в этой викторине.

Производство и потребление древесины

С ботанической точки зрения древесина является частью системы, которая переносит воду и растворенные минералы от корней к остальным частям растения, хранит пищу, созданную в результате фотосинтеза, и обеспечивает механическую поддержку.Его производят примерно от 25 000 до 30 000 видов растений, в том числе травянистые, хотя только от 3 000 до 4 000 видов производят древесину, пригодную для использования в качестве материала. Древесные деревья и другие древесные растения делятся на две категории: голосеменные и покрытосеменные. Голосеменные, или шишковидные деревья, производят мягкую древесину, такую ​​как сосна и ель, а покрытосеменные - лиственные породы умеренного и тропического пояса, такие как дуб, бук, тик и бальза. Следует отметить, что различие между лиственной древесиной и мягкой древесиной верно не во всех случаях.Некоторые лиственные породы, например бальза, мягче, чем мягкие породы, например тис.

интерактивная карта географического распределения мировых лесов по категориям древесины

Интерактивная карта, показывающая географическое распределение мировых лесов, дифференцированных по категориям древесины. Щелкните заголовки и примеры отдельных легенд, чтобы просмотреть статьи о конкретных типах лесов и деревьях. Нажмите на названия континентов, чтобы обсудить их растительный мир.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Древесина - материал большого экономического значения. Его можно найти во всем мире, и его можно рационально использовать как возобновляемый ресурс - в отличие от угля, руды и нефти, которые постепенно истощаются. За счет лесозаготовок, транспортировки, обработки в мастерских и на промышленных предприятиях, а также торговли и использования древесина обеспечивает рабочие места и поддерживает экономическое развитие, а в некоторых странах - средства к существованию. Об этой важности свидетельствует сохраняющийся высокий спрос на древесину и изделия из нее.

По весу расход древесины намного превышает расход других материалов. Более половины производимого круглого леса (бревен) используется в качестве топлива, в основном в менее развитых странах. Производство бумаги и картона показало самый быстрый рост среди изделий из древесины; Ожидается, что эта тенденция сохранится по мере приближения потребления на душу населения в менее развитых странах к уровню потребления в развитых странах. Рост мирового населения является движущей силой увеличения потребления древесины и, как следствие, обезлесения.Истощение многих лесов, особенно в тропиках, делает неясным обеспечение достаточного количества древесины для удовлетворения ожидаемых потребностей. Усилия, направленные на то, чтобы остановить сокращение лесного покрова Земли и повысить продуктивность существующих лесов, создание обширных программ лесовосстановления и посадки быстрорастущих древесных пород, переработка бумаги и более эффективное использование древесины посредством исследований могут облегчить проблему поставок древесины и помогают уменьшить вредное воздействие на окружающую среду лесной промышленности.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня .

404 WOODWEB ERROR

Ресурсы Главная Что нового Новые посетители Видео Библиотека Программное обеспечение и мобильные приложения Аукционы, Распродажа и специальные предложения -Sign оповещения о продаже Промышленность Новости Деревообработчики Справочник Распиловка Справочник по сушке Wood Doctor Книжный магазин Каталог выставок Калькуляторы пиломатериалов / пиломатериалов / прочего События Календарь Медиа Комплект Опрос Центр О WOODWEB Что Наши посетители говорят Часто задаваемые вопросы Связаться с WOODWEB Пользовательское соглашение и условия использования Политика конфиденциальности Ссылка на WOODWEB Пригласите друга Стать Участник Войти

Продукт Справочник Каталог продукции (Главная) Алфавитный список компаний Клеи и Крепеж Ассоциации Бизнес Шкафы Компоненты Компьютер Программное обеспечение Черчение Услуги по дизайну Образование Электроника Отделка и Абразивные материалы Лесное хозяйство Ручной инструмент Оборудование -Кабинет Аксессуары -Декоративный -Ящик стола Системы -Петли -Освещение -Панель Установка Работа Возможности и услуги по деревообработке Ламинирование и твердые покрытия Пиломатериалы и фанера -Розничная торговля Пиломатериалы & Фанера Машины -Воздух Компрессоры -Акции & Оценка -Скучно Машины -Резьба Машины -Зажимное оборудование -CNC Машины -Комбинация Машины -Coping Машины -Countertop оборудование -Дверь и Window оборудование -Dovetailing Оборудование -Кабельное оборудование - Станки для изготовления дюбелей -Пыль Коллекция -Нисходящий поток Столы -Рамка Оборудование -Край Баннеры -Энергия Производство Оборудование -Палец Фуганки -Финишное Оборудование -Напольное покрытие Машины -Клей Оборудование -Петля Прошивка -Соединители -Ламинирование Оборудование -Лазер Обработка -Токарные станки -Материал Обработка -Измерение Оборудование -Разное -Разрезное оборудование -Формовщики -Панель Обрабатывающее Оборудование -Семейщики -Прессы -Первичный Обработка -Маршрутизаторы -Шлифовка Машины -Пиление Машины -Обслуживание & Ремонт -Шаперы -Заточка Оборудование -Запасной Запчасти -Лестница Производство -Тенонеры -V-Grooving Оборудование -Винир Оборудование -Дерево Отходы Обработка Оборудование -Нисходящий поток Столы Молдинги и столярные изделия -Полы -Лестница Корпус Упаковка и транспорт Электроинструменты Планы и публикации Завод Обслуживание и управление Распиловка и сушка Поставщики Оснастка -Улучшения и Принадлежности Шпон -Облицовка -Инклейки и Marquetry Токарная обработка дерева

Галереи Проект Галерея Лесопилка Галерея Магазин Галерея Shopbuilt Оборудование Галерея Недавние изображения Галерея Форумы Недавние Сообщения со всех форумов Клеи Архитектура Деревообработка Бизнес и менеджмент Кабинет и установка столярных изделий Столярное дело CAD Коммерческие Сушка печи ЧПУ Сбор пыли, Безопасность и установка Операция Профессиональная отделка Лесное хозяйство Профессиональная мебель Изготовление Ламинирование и Сплошное покрытие Распил и Сушка Производство цехов Оборудование Твердая древесина Обработка Древесина с добавленной стоимостью Обработка Шпон WOODnetWORK

Обмены Последние Сообщения со всех бирж Вакансии и услуги обмена -Job-Gram Пиломатериалы Обмен -Пиломатериал-грамм -Запрос Пиломатериалы Ценовое предложение Машины Обмен -Machinery-Gram -Запрос a Машины Цитата Объявления Обмен База знаний Знания База: поиск или просмотр клея , Склеивание и ламинирование -Клеи и склеивание агентов -Клей и Зажим Оборудование Архитектурное Столярные изделия -На заказ Столярные изделия -Двери и Windows -Полы -Общие -Мельница Установщик -Токарный станок Turning -Отливки -Столярка Реставрация -Лестница -Запас Производство Бизнес -Сотрудник Отношения -Оценка - Бухгалтерский учет - Рентабельность -Юридический -Маркетинг -Растение Менеджмент -Проект Менеджмент -Продажа Столярное дело -Коммерческий Мебель -На заказ Шкаф Конструкция -Кабинет Дизайн -Кабинет Дверь Конструкция -Общий -Установка -Жилой Мебель -Хранить Светильники Компьютеризация -Программное обеспечение -CAD и дизайн -CNC Машины и Техника Пыль Сбор, безопасность, эксплуатация завода -Общие -Материал Обработка -Дерево Отходы Утилизация -Безопасность Оборудование - Опасность Связь Отделка -Общие Дерево Отделка - Высокая Скорость Производство -Ремонт Лесное хозяйство -Агро-Лесное хозяйство -Лес Изделие Лаборатория Статьи -Дерево Вредители и болезни -Древесина Сбор урожая -Дерево Посадка -Дерево Управление Мебель -Пользовательский Мебель -Мебель Типовой проект - Общие положения -Мебель Производство -На открытом воздухе Мебель -Мебель Ремонт -Мебель Репродукция -Восстановление Ламинирование и твердые покрытия -Производство методы -Материалы -Оборудование Пиломатериалы и фанера - покупка -Хранение -Дерево Идентификация -Общая панель Обработка -Общие -Машина Настройка и обслуживание Первичный Обработка -Воздух Сушка Пиломатериалы -Печь Строительство -Печь Операция -Пиломатериалы Сорт -Лесопилка -Woodlot Управление -Уступать Формулы Твердая древесина Обработка - Общая -Настроить и Техническое обслуживание -Инструмент -Инструмент Шлифовка Шпон -Машины -Обработка и Производство -Техники Дерево Машиностроение - Общее -Дерево Недвижимость Деревообработка Разное -Аксессуары -Гибание Дерево -Лодка Дом -Лодка Ремонт -Резьба -Музыкальные Инструменты -Рисунок Frames -Инструмент Обслуживание -Деревообработка

.

% PDF-1.5 % 510 0 объект > endobj xref 510 77 0000000016 00000 н. 0000002821 00000 н. 0000002968 00000 н. 0000003483 00000 н. 0000003620 00000 н. 0000003752 00000 н. 0000003891 00000 н. 0000004033 00000 н. 0000004513 00000 н. 0000004727 00000 н. 0000005297 00000 н. 0000005494 00000 п. 0000005521 00000 н. 0000005558 00000 н. 0000006204 00000 н. 0000006316 00000 н. 0000006430 00000 н. 0000006457 00000 н. 0000007018 00000 н. 0000007242 00000 н. 0000007645 00000 н. 0000008449 00000 н. 0000009098 00000 н. 0000009247 00000 н. 0000009422 00000 н. 0000009449 00000 н. 0000009922 00000 н. 0000010661 00000 п. 0000011387 00000 п. 0000012079 00000 п. 0000012821 00000 п. 0000013532 00000 п. 0000014095 00000 п. 0000016745 00000 п. 0000016815 00000 п. 0000016896 00000 н. 0000058876 00000 п. 0000059159 00000 п. 0000059701 00000 п. 0000059771 00000 п. 0000059852 00000 п. 0000081774 00000 п. 0000082043 00000 п. 0000082449 00000 п. 0000082519 00000 п. 0000082600 00000 п. 0000101876 00000 н. 0000107953 00000 п. 0000108246 00000 н. 0000108618 00000 п. 0000108688 00000 н. 0000108769 00000 н. 0000123879 00000 п. 0000124142 00000 н. 0000124427 00000 н. 0000124454 00000 н. 0000124859 00000 н. 0000124929 00000 н. 0000125010 00000 н. 0000130953 00000 н. 0000131224 00000 н. 0000131392 00000 н. 0000131419 00000 н. 0000131717 00000 н. 0000131826 00000 н. 0000133810 00000 н. 0000134121 00000 н. 0000134474 00000 н. 0000134573 00000 н. 0000135961 00000 н. 0000136263 00000 н. 0000136603 00000 н. 0000136691 00000 н. 0000137215 00000 н. 0000137494 00000 н. 0000002632 00000 н. 0000001872 00000 н. трейлер ] / Назад 316116 / XRefStm 2632 >> startxref 0 %% EOF 586 0 объект > поток hb``b`X T Ȁ

.

Древесина, панельные и строительные пиломатериалы

0004 50004 60 000 , пехотинец

Ольха красная	410	68	9,5	40,1	7,4
Ясень - черный, синий, зеленый, орегон, белый 490 -		87-103	9,4 - 12	41,2 - 51,1	10,8 - 14
Осина - Bigtooth, Quaking	390	63	9,9	36,5 7.4
Baldcypress	460	73	9.9	43.9	6.9
Baswood, American	370	60	10.1 9000 6000	60		9000 6000	640	103	11,9	50,3	13,9
Береза ​​- Бумага, сладкая, желтая	550-620	85-114	11-15	39.2 - 58,9	8,3 - 15,4
Баттернат	380	56	8,1	36,2	8,1
Кедр - атлантический белый, восточно-красный, Incence, северный белый, порт-Орфорд Красный, желтый	310 - 470	45 - 88	5,5 - 11,7	27,3 - 43,5	5,5 - 9,4
Вишня, черный	500	85	10,3	.7
Каштан американский	430	59	8,5	36,7	7,4
Коттон - тополь Балам, черный, восточный	310-400		27-594		27-594	27,7 - 33,9	5,4 - 7,2
Пихта Дугласа - побережье, внутренний север, внутренний юг	460-500	82-90	10,3 - 13,4	43.1 - 51,2	7,8 - 10,4
Вяз, английский	560	40 - 54	11,8	17-32	8-11,3
Вяз, голландский	7,7	18 - 32	7,2 - 10
Пихта	320 - 430	61,4 - 75,8	8,9 - 11,9	33,5 - 44,2	16 6,2 - 8,4	530	76	8.2	37,5	11
Болиголов - Восточный, Горный, Западный	400 - 450	61 - 79	8,3 - 11,3	37,3 - 49	7,3 - 10,6
Hickory - Горький орех, мускатный орех, пекан, вода	600-660	94-123	11,7 - 13,9	47,6 - 62,3	14,3
Гикори, истинный - Моккерк, пигнут, шагбарк, ракушечник 65 - 720 000 50004 000 125 - 139 14.9 - 15,6 55,2 - 63,5 12 - 16,8 Honeylocust 101 11,2 51,7 15,5 Лиственница, западная 5204 Саранча, черная 690 134 14,1 70,2 17,1 Магнолия - Огурец, Южный 480-500 77-47 - 12,5 37,6 - 43,5 9,2 - 10,5 Красное дерево 545 60 8,7 45 6,0 Клен Bigleaf 480 - 630 61 - 109 7,9 - 12,6 36 - 54 11,9 - 16,1 Дуб, красный - черный, вишневый, лавровый, северный красный, булавка, алый, южный красный, вода, ива 590 - 690 75 - 125 10.3 - 13,1 42 - 60,3 9,6 - 14,3 Дуб, белый - Бур, Каштан, Живой, Оверкап, Столб, Болотный каштан, Болотный белый, Белый 640 - 880 71 - 127 7,1 - 13,7 41,8 - 61,4 10,3 - 13,8 Сосна - Восточная белая, Джек, Лоблолли, Лоджпол, Лонглиф, Смола 350-590 59-100 8,5 - 13,7 33 49,2 6.1 - 10,4 Тополь, желтый 420 70 10,9 38,2 8,2 Sassafras 460 62 6ru 65 - Черный, Энгельманн, Красный, Ситка, Белый, Норвегия 350 - 430 63 - 79 7,9 - 11 37 - 44 6,8 - 9,2 Sweetgum 520 86 86 11.3 43,6 11 Сикамор, американский 490 69 9,8 37,1 10,1 Tupelo - черный, вода 5004 5004 5004 5004 38,1 - 40,8 9,2 - 11 Орех, черный 550 101 11,6 52,3 9,4 Ива, черная 390 9000 5000 390 9000 .3 8,6 . % PDF-1.2 % 216 0 объект > endobj xref 216 39 0000000016 00000 н. 0000001131 00000 н. 0000001563 00000 н. 0000001838 00000 н. 0000001980 00000 н. 0000002002 00000 н. 0000002635 00000 н. 0000002927 00000 н. 0000004031 00000 н. 0000005139 00000 п. 0000005419 00000 н. 0000006529 00000 н. 0000006813 00000 н. 0000007104 00000 н. 0000007222 00000 п. 0000008324 00000 н. 0000008346 00000 п. 0000009291 00000 п. 0000009313 00000 п. 0000010243 00000 п. 0000010265 00000 п. 0000011178 00000 п. 0000011461 00000 п. 0000012565 00000 п. 0000012684 00000 п. 0000012706 00000 п. 0000013679 00000 п. 0000013701 00000 п. 0000014645 00000 п. 0000014768 00000 п. 0000014885 00000 п. 0000014907 00000 п. 0000015847 00000 п. 0000015869 00000 п. 0000016682 00000 п. 0000016724 00000 п. 0000016746 00000 п. 0000001207 00000 н. 0000001541 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 217 0 объект > endobj 253 0 объект > поток Hc``f``X . Смотрите также Натяжные акустические потолки Во дворе дома Какой стороной монтировать пароизоляцию Что такое земснаряд Двухконтурные котлы газовые Смешанный лес это Как подключить системный блок к телевизору в качестве монитора Из чего сделан шифер Двухтаворный швеллер размеры Какая влажность в квартире считается нормальной Какие автоматы на что ставить	Найти: Мы в соцсетях: