الخصائص التي تمتلكها أنواع الأشجار. الخواص الميكانيكية للخشب

• "onclick =" window.open (this.href، "win2 إرجاع false> Print
• البريد الإلكتروني

الخصائص التي تحدد مظهر خارجيخشب.

وتشمل هذه اللون واللمعان والرائحة والملمس .

اللون يعتمد على النوع والعمر والمساحة وظروف النمو وحالة (وجود عيوب) الخشب. يمكن أن يكون للخشب ظلال مختلفة. على سبيل المثال ، يحتوي البلوط على ما يصل إلى 20 لونًا ، والجوز - حتى 40 لونًا. ويؤخذ اللون في الاعتبار في إنتاج الأثاث والأعمال الفنية.

يلمع يعتمد على كثافة وعدد وحجم الأشعة الأساسية ومستوى القطع. البلوط والزان والدردار والقيقب وأنواع الأشجار الأخرى لها لمعان جميل. يؤدي التسوس إلى فقدان اللمعان. يؤخذ لمعان الخشب في الاعتبار عند تصنيع المنتجات دون صبغ.

رائحة يعتمد على محتوى الزيوت العطرية الراتنجية والعفص والمواد العطرية في الخشب. الأشجار لها أقوى رائحة الصنوبريات(صنوبر ، أرز) ، تحتوي على راتنج ، من بلوط نفضي. تسبب غزو الفطر ، وكذلك التعفن والتخزين طويل الأمد ، تجوية المواد العطرية وفقدان الرائحة الطبيعية. تؤخذ رائحة الخشب في الاعتبار في صناعة حاويات منتجات الطعام. لهذا الغرض ، يتم استخدام خشب الزيزفون والحور بشكل أساسي ، والذي لا رائحة له.

نَسِيج - نمط طبيعي يتم الحصول عليه على سطح الخشب نتيجة تقطيع أليافه وطبقاته السنوية وأشعة اللب. تعتمد طبيعة النمط على اتجاه القطع وترتيب الألياف وحجم أشعة القلب وعرض الطبقات السنوية والاختلافات في اللون بين الخشب المبكر والمتأخر. يحتوي الخشب ذو الملمس الجميل على خشب البلوط والرماد والجوز والماهوجني. تسبب البقع الكيميائية والالتهابات الفطرية تغييراً في هذه الخاصية. نسيج الخشب ضروري في صناعة الأثاث والأعمال الفنية.

رطوبة . يتميز بمحتوى الرطوبة في الخشب. يرتبط وجود الرطوبة بنمو الشجرة. يعد المحتوى الرطوبي للخشب المقطوع وظروف التخزين غير الملائمة من أسباب تسوسه. حسب درجة الرطوبة ، ينقسم الخشب إلى: مبلل - لفترة طويلة في الماء ، تزيد رطوبته عن 100٪ ؛ قطع طازج - الرطوبة 50-100٪ ؛ مجفف هواء - مخزنة في الهواء لفترة طويلة ، الرطوبة 15-20٪ ؛ تجفيف الغرفة - الرطوبة 8-12٪؛ جافة تماما - الرطوبة 0٪. الخشب الرطب أكثر صعوبة في التشطيب ، لكنه ينحني بشكل أفضل.

الخصائص الفيزيائية للخشب.

كثافة. هذه كمية مادية تحددها نسبة كتلة العينة إلى حجمها. تعتمد كثافة الخشب على نوعه والرطوبة. مع انخفاض المحتوى الرطوبي للخشب ، تنخفض كثافته ويصبح أخف بمقدار الضعف تقريبًا. تكون كثافة الخشب المتأخر للطبقة السنوية أعلى بمقدار 2-3 مرات من كثافة الخشب القديم.

توصيل حراري . هذه هي قدرة الخشب على نقل الحرارة من خلال سمكه من طبقة إلى أخرى. يعتمد على عدد من العوامل أهمها درجة الحرارة والرطوبة وكثافة الخشب ، وكذلك اتجاه تدفق الحرارة بالنسبة للألياف. الخشب موصل رديء للحرارة بسبب بنيته المسامية. الموصلية الحرارية للخشب على طول الألياف أعلى بمقدار 1.5-2.0 مرة من التوصيل عبر الألياف.

موصلية الصوت . إنها خاصية للخشب لتوصيل الصوت. تعتبر الموصلية الصوتية للخشب أعلى إلى حد ما من تلك الخاصة بالمواد الأخرى ، والتي يجب أن تؤخذ في الاعتبار في البناء السكني ، حيث يكون عزل الصوت للقواطع والأبواب والجدران أمرًا ضروريًا.

التوصيل الكهربائي . هذه هي قدرة الخشب على توصيل الكهرباء. تعتمد الموصلية الكهربائية للخشب بشكل أساسي على محتواه من الرطوبة ، والأنواع ، واتجاه الحبوب ودرجة الحرارة. الخشب الجاف لا يوصل كهرباء، أي أنها عازلة للكهرباء ، مما يسمح باستخدامها كمادة عازلة.

الخصائص الميكانيكية والتكنولوجية للخشب

الخواص الميكانيكية خشب. وتشمل هذه القوة والصلابة وقوة التأثير (انظر الجدول). تميز هذه الخصائص قدرة الخشب على مقاومة القوى الخارجية (الشد والانحناء والقص والتواء).

مؤشرات الخواص الفيزيائية والميكانيكية للخشب.

قوة - هذه هي قدرة الخشب على مقاومة التدمير (الفصل إلى أجزاء) تحت تأثير القوى الميكانيكية. تعتمد قوة الخشب على اتجاه وسرعة الحمولة ونوع الخشب وكثافته ورطوبته ووجود عيوب: العيوب ، وخاصة العقد والشقوق ، تقلل إلى حد كبير من قوة الخشب ؛ مع زيادة كثافة الخشب ، تزداد قوته أيضًا ؛ تقلل الرطوبة من قوة الخشب. تعتمد القوة على طبيعة واتجاه الأحمال. على سبيل المثال ، تبلغ قوة الخشب على طول الألياف تحت تأثير أحمال الشد حوالي 130 ميجا باسكال ، وتحت تأثير الأحمال الانضغاطية - حوالي 50 ميجا باسكال ؛ القوة تحت تأثير قوى الانحناء - حوالي 100 ميجا باسكال ، قوة التقطيع - حوالي 0.5 ميجا باسكال.

صلابة تتميز بقدرة الخشب على مقاومة إدخال جسم أكثر صلابة فيه. تكون صلابة الخشب في الاتجاه النهائي أعلى من الصلابة في الاتجاهين العرضي والشعاعي بمتوسط ​​30-40٪. تصل صلابة الخشب المجفف إلى 12٪ محتوى رطوبي 1.5-2.0 مرة أكبر من صلابة الخشب مع 30٪ محتوى رطوبة. كلما زادت صلابة الخشب ، زادت صعوبة معالجته.

قوة التأثير هي قدرة الخشب على امتصاص العمل عند الاصطدام دون أن ينكسر. لزوجة خشب الشجرة الخشب الصلبحوالي 1.5-2.0 مرة أعلى من لزوجة الأخشاب الصنوبرية (انظر الجدول).

الخصائص التكنولوجية للخشب . عند تقييم خصائص الخشب كمادة هيكلية ، يتم أخذها في الاعتبار القدرة على حمل السحابات المعدنية (مسامير ، براغي ، إلخ) ، مقاومة التآكل ، قدرة ثني الخشب ومقاومة الانقسام.

ضع في اعتبارك قدرة الخشب يمسك يتصاعد معدنية (مسامير ، براغي ، دبابيس ، إلخ). لسحب المسامير المطروقة عبر الألياف ، يلزم وجود قوة أعلى بمقدار 1.5 مرة من المسامير التي يتم دقها في المؤخرة. يتطلب سحب البراغي قوة أكبر بكثير من سحب المسامير ، حيث إنه من الضروري التغلب على الاحتكاك وتدمير الألياف التي يقع الخيط اللولبي بينها. ومع ذلك ، فإن المسمار المدفوع يحمل المفصل أضعف من الظفر. لذلك ، يجب أن يتم التوصيل بالمسامير بشكل صحيح ، أي يجب أن تكون المسامير ملولبة. تزداد قدرة الخشب على تثبيت أدوات التثبيت المعدنية مع زيادة الكثافة.

ارتداء المقاومة تتميز بقدرة الخشب على مقاومة التدمير في عملية الاحتكاك. تتميز الأسطح الطرفية بأعلى مقاومة للتآكل. يتناقص التآكل مع زيادة صلابة وكثافة الخشب (انظر الجدول) ، وكذلك مع انخفاض الرطوبة.

شق - إمكانية تقسيم الخشب تحت تأثير الوتد إلى أجزاء بطول الألياف. تزداد مقاومة الخشب للانقسام مع زيادة لزوجته. يؤدي وجود العيوب ، مثل العقد ، إلى تفاقم انقسام الخشب.

اللونيعتمد الخشب على الظروف المناخية للشجرة. في المناخ المعتدل ، يكون لون خشب جميع الأنواع تقريبًا شاحبًا ، وفي المناخ المداري يكون لونه زاهيًا. يؤثر تأثير العامل المناخي أيضًا داخل نفس الحزام ، على سبيل المثال ، الصخور التي تنمو في المناطق الأكثر دفئًا - البلوط والجوز والطقس وغيرها ، لها لون كثيف ، وتلك التي تنمو في الشمال - التنوب والصنوبر والحور الرجراج والبتولا و البعض الآخر شاحب. تعتمد كثافة اللون أيضًا على عمر الأشجار - مع زيادة العمر ، تزداد الكثافة. يحدث التغيير في لون الخشب تحت تأثير الهواء والضوء ، وكذلك من آثار الآفات الفطرية ؛ عند حمل الخشب في الماء أو في محاليل خاصة ؛ أثناء التبخير والتجفيف بدرجة حرارة عالية.

لون الخشب هو خاصية مهمة ويؤخذ في الاعتبار عند اختيار الأنواع لصناعة الأثاث والديكور الداخلي ، في إنتاج الحرف الفنية ، الات موسيقيةإلخ.

يلمع- هذه هي قدرة الخشب على عكس اتجاه تدفق الضوء. تتمتع أسطح المرآة الملساء بأكبر قدر من التألق ، لأنها تعطي انعكاسًا اتجاهيًا. كقاعدة عامة ، يتم تقييم لمعان الخشب من خلال البياض: كلما زاد بياض الخشب ، زاد مؤشر اللمعان. يعطي الوهج والانعكاسات أيضًا أشعة أساسية على القطع الشعاعي.

نَسِيج- هذا نمط طبيعي على القطع العرضية والشعاعية للخشب ، ويتكون من طبقات سنوية وعناصر تشريحية. كلما كان هيكل الخشب أكثر تعقيدًا ، زاد ثراء قوامه. في الخشب الصنوبري ، الهيكل بسيط والملمس موحد ، ويتم تحديده بشكل أساسي من خلال العرض حلقات النمووالاختلاف

تلوين الخشب المبكر والمتأخر. الخشب الصلب له هيكل معقد وقوام أكثر ثراءً. تعتمد طبيعة النسيج إلى حد كبير على اتجاه القطع. العديد من الأنواع ، مثل الجوز والرماد والدردار والبلوط وغيرها ، لها ملمس جميل ومثير للاهتمام على القطع العرضي. يحتوي الخشب الموجود على القطع الشعاعي أيضًا على نسيج أصلي جميل.

يتميز خشب البرغل المتكون على جذوع أشجار الخشب الصلب بخصائص زخرفية عالية. نسيج خشب القيقب الذي يشبه عين الطائر ، والذي تم إنشاؤه بواسطة براعم "نائمة" لم تتطور إلى لقطة ، هو أصلي للغاية. يتم أيضًا إنشاء نسيج غريب وجميل بشكل مصطنع مع الضغط غير المتكافئ للخشب والتخطيط اللاحق له ، أو عند التقشير بسكين مموج ، أو بزاوية لاتجاه الألياف. مع تشطيب الخشب الشفاف ، يكون نسيجها أكثر وضوحًا. الملمس هو أهم مؤشر يحدد القيمة الزخرفية للخشب.

أنواع نسيج الخشب:

1) بدون نمط واضح - الزيزفون والكمثرى ؛

2) نمط مرقط بدقة - البلوط ، الزان ، شجرة الطائرة ؛

3) نمط تموج في النسيج - القيقب الرمادي ، البتولا المتموج ، الماهوجني ؛

4) رسم "عين الطائر" - الرماد ، القيقب ، كريليان البتولا ، الحور الأوكراني ؛

5) نمط القشرة - الجوز القوقازي ، الرماد ، الدردار - الجزء الخلفي ؛

6) نمط معقود - شجرة التنوب والصنوبر.

يحتوي الخشب المقطوع حديثًا ، كقاعدة عامة ، على كمية كبيرة من الماء ، وفي المستقبل ، اعتمادًا على ظروف التخزين ، يمكن أن يزيد أو ينقص ، أو يظل على نفس المستوى. لكن في معظم الحالات ، من الضروري اتخاذ تدابير لإزالة الماء ، أي لتجفيف الخشب. مؤشر محتوى الماء في الخشب هو الرطوبة ، وتنقسم إلى مطلقة ونسبية. في الممارسة العملية ، يستخدمون بشكل أساسي المطلق

قيمة الرطوبة في العود ، والتي تحددها الصيغة:

دبليو عبس. \ u003d [(م - م 0) / م 0]؟ 100٪ ،

أين مهو وزن عينة الخشب الرطب ، g ؛

م 0 - كتلة نفس العينة الجافة تمامًا ، ز نادرًا ما يستخدم مؤشر الرطوبة النسبية ، بشكل أساسي كمؤشر على محتوى الرطوبة في الحطب. يتم تحديده من خلال الصيغة:

W rel. \ u003d (م - م 0 / م)؟ 100٪.

هناك طريقتان لتحديد الرطوبة - المباشرة وغير المباشرة. تعتمد الطريقة المباشرة على استخراج المياه من الخشب. للقيام بذلك ، يتم تجفيف عينة الخشب النظيف في فرن عند درجة حرارة 103 درجة مئوية حتى يتم تحرير الرطوبة تمامًا. أثناء عملية التجفيف ، يتم وزن العينة - للمرة الأولى بعد 6-10 ساعات بعد بدء التجفيف ، ثم كل ساعتين ، ويتوقف التجفيف بعد أن يتلاشى وزن العينة. تسمح لك الطريقة المباشرة بتحديد المحتوى الرطوبي للخشب بدقة كبيرة.

الطريقة الثانية غير مباشرة ، وتعتمد على قياس التوصيل الكهربائي للخشب باستخدام مقياس الرطوبة الكهربائي. باستخدام هذا القياس ، يوضح مقياس الجهاز مقدار الرطوبة. تتيح هذه الطريقة تحديد الرطوبة بسرعة. لكن عيبه يكمن في خطأ القياس ، وهو 2-3٪ ، ومحتوى رطوبة الخشب أكثر من 30٪ - أعلى من ذلك.

الماء في الخشب في حالة مقيدة وحرة. يقع الماء المربوط في جدران الزنزانات ويتم تثبيته بإحكام. إن إزالة هذه المياه أمر صعب وله تأثير كبير على تغيير معظم خصائص الخشب. يتوافق الحد الأقصى لمقدار الماء المربوط مع حد تشبع جدران الخلايا ، والذي يؤخذ في الاعتبار في الحسابات: W b.p. = 30٪.

توجد المياه المجانية في تجاويف الخلايا والمساحات بين الخلايا ، لذلك يسهل إزالتها من الخشب.

يحتوي الخشب المقطوع حديثًا على نسبة رطوبة في حدود 50-100٪ ، مع بقاء طويل في الماء - أكثر من 100٪.

بعد التجفيف في الهواء الطلق ، تنخفض الرطوبة إلى 15-20٪. الرطوبة من 20-22٪ يسمى المواصلات،والرطوبة التي يمتلكها الخشب خلال فترة التشغيل ، - التشغيل.

تجفيف الخشب من نوعين - الغلاف الجويفي درجة الحرارة المحيطة ، و مصطنع،أو الغرفة ، عندما يمكن أن تصل درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية وما فوق. أثناء تجفيف الغرفة ، يحدث انكماش للخشب ، أي انخفاض في الأبعاد الخطية في الاتجاه الشعاعي بنسبة 3-7 ٪ ، وفي الاتجاه العرضي - بنسبة 8-10 ٪ ، على طول الألياف - 0.1-0.3 ٪. إجمالي الانكماش الحجمي هو 11-17٪.

عند تجفيف الخشب ، تتغير خواصه الميكانيكية مع انخفاض الرطوبة - تنخفض المرونة ، ولكن تزداد قوة الانضغاط ، كما تنخفض الموصلية الكهربائية.

كثافة الخشب- هذه هي كتلة وحدة حجم المادة ، معبرًا عنها في جم / سم 3 أو كجم / م 3. هناك عدة مؤشرات لكثافة الخشب تعتمد على الرطوبة. كثافة المادة الخشبية هي الكتلة لكل وحدة حجم للمادة التي تشكل جدران الخلية. إنه تقريبًا نفس الشيء بالنسبة لجميع الصخور ويساوي 1.53 جم / سم 3 ، أي 1.5 مرة أعلى من كثافة الماء.

كثافة الخشب الجاف تمامًا هي الكتلة لكل وحدة حجم من الخشب في حالة عدم وجود الماء فيه. يتم تحديده من خلال الصيغة:

0 \ u003d م 0 / V 0 ،

حيث p 0 هي كثافة الخشب الجاف تمامًا ، g / cm 3 أو kg / m 3 ؛

م 0 - وزن عينة الخشب بمحتوى رطوبة بنسبة 0٪ أو جم أو كجم ؛ الخامس 0 - حجم عينة خشب بمحتوى رطوبة بنسبة 0٪ أو سم 3 أو م 3.

كثافة الخشب أقل من كثافة مادة الخشب ، لأنه يحتوي على فراغات مملوءة بالهواء ، أي المسامية ، والتي يتم التعبير عنها كنسبة مئوية وتميز نسبة الفراغات في الخشب الجاف تمامًا. كلما زادت كثافة الخشب ، قلت مساميته.

تعتمد كثافة الخشب بشكل كبير على الرطوبة ، ومع زيادة الرطوبة تزداد كثافة الخشب ، وتنقسم جميع الأنواع وفقًا للكثافة إلى ثلاث مجموعات (بنسبة رطوبة الخشب 12٪):

1) صخور منخفضة الكثافة - 540 كجم / م 3 أو أقل - هذه هي شجرة التنوب ، الصنوبر ، الزيزفون ، إلخ ؛

2) السلالات كثافة متوسطة- من 550 إلى 740 كجم / م 3 - هذا هو البلوط ، والبتولا ، والدردار ، وما إلى ذلك ؛

3) صخور عالية الكثافة - 750 كجم / م 3 وأكثر - هذه هي قرانيا ، شعاع البوق ، الفستق ، إلخ.

الخصائص الحرارية للخشبهي السعة الحرارية والتوصيل الحراري والانتشار الحراري والتمدد الحراري. السعة الحرارية - قدرة الخشب على تجميع الحرارة. تؤخذ السعة الحرارية النوعية C كمؤشر على السعة الحرارية - كمية الحرارة المطلوبة لتسخين 1 كجم من كتلة الخشب بمقدار 1 درجة مئوية. هل تقاس بالكيلوجول / كجم؟ ر ° С.

الخشب الجاف هو مادة خشبية وهواء ، وجزء كتلة الهواء فيه ضئيل ، لذلك فإن السعة الحرارية للخشب الجاف تكاد تكون مساوية للسعة الحرارية لمادة الخشب. السعة الحرارية النوعية للخشب مستقلة عمليًا عن الأنواع وعند درجة حرارة 0 درجة مئوية للخشب الجاف تمامًا تبلغ 1.55 كيلو جول. مع زيادة درجة الحرارة ، تزداد السعة الحرارية النوعية قليلاً وعند درجة حرارة 100 درجة مئوية تزداد بنحو 25٪. عندما يتم ترطيب الخشب ، تزداد قدرته الحرارية.

تتميز عملية نقل الحرارة في الخشب بمؤشرين - معامل التوصيل الحراري ومعامل الانتشار الحراري. معامل التوصيل الحراري؟ يساوي عددًا كمية الحرارة التي تمر في كل وحدة زمنية عبر جدار من الخشب بمساحة 1 م 2 وسماكة 1 م عند اختلاف درجة الحرارة على جانبي الجدار بمقدار 1 درجة مئوية. يقاس بـ W / (م؟ درجة مئوية).

يميز معامل الانتشار الحراري معدل التغير في درجة حرارة الخشب عند تسخينه أو تبريده. يحدد الجمود الحراري للخشب ، أي قدرته على معادلة درجة الحرارة. يتم حساب الانتشار الحراري بالصيغة التالية:

أين؟ - كثافة المواد ، كجم / م 3 ؛

؟ - معامل التوصيل الحراري ، W / (م؟ ° С) ؛

ج - السعة الحرارية النوعية للخشب ، kJ / (kg؟ ° С).

كما يتضح من العديد من الدراسات حول الخواص الكهربائية للخشب ، فإن توصيله الكهربائي ، أي القدرة على توصيل التيار الكهربائي ، يرتبط عكسياً بمقاومته الكهربائية. توجد مقاومات السطح والحجم ، والتي تعطي معًا المقاومة الكلية لعينة الخشب الموضوعة بين قطبين. تميز مقاومة الحجم العائق أمام مرور التيار عبر سماكة العينة ، ومقاومة السطح - على طول السطح. مؤشرات المقاومة الكهربائية هي الحجم المحدد ومقاومة السطح المحددة.

أظهرت الدراسات أن الخشب الجاف يوصل الكهرباء بشكل سيئ ، ولكن مع زيادة الرطوبة ، تقل مقاومته. يمكن ملاحظة ذلك من البيانات التي تم الحصول عليها أثناء الدراسات (الجدول 1).

الجدول 1

يحدث انخفاض في مقاومة السطح مع زيادة الرطوبة. على سبيل المثال ، مع زيادة محتوى الرطوبة في خشب الزان من 4.5 إلى 17٪ ، تنخفض المقاومة الكهربائية السطحية من 1.2؟ 10 13 إلى 1؟ 10 7 أوم.

بالإضافة إلى ذلك ، نتيجة للبحث ، وجد أن انخفاض المقاومة الكهربائية للخشب يحدث عند تسخينه ، خاصة عند انخفاض الرطوبة ، وبالتالي فإن زيادة درجة الحرارة من 20 إلى 94 درجة مئوية تقلل من المقاومة المطلقة الخشب الجاف بنسبة 10 6 مرات.

الخصائص الصوتية.عند دراسة الخصائص الصوتية للخشب ، وجد أن سرعة انتشار الصوت في الخشب أكبر ، وكلما قلت كثافته وزاد معامل المرونة. متوسط ​​قيم سرعة الصوت على طول ألياف الخشب الجاف للغرفة هي: بلوط - 4720 م / ث ، رماد - 4730 م / ث ، صنوبر - 5360 م / ث ، صنوبر - 4930 م / ث. أظهرت دراسات أخرى أن سرعة الصوت عبر الألياف أقل 3-4 مرات من سرعة الألياف. تعتمد سرعة انتشار الصوت على خصائص المواد ، وقبل كل شيء ، على الكثافة ، على سبيل المثال ، في الفولاذ ، ينتشر الصوت بسرعة 5050 م / ث ، في الهواء - 330 م / ث ، وفي المطاط - 30 تصلب متعدد. بناءً على البيانات التي تم الحصول عليها في دراسة الخصائص الصوتية للخشب ، تم بناء طريقة فوق صوتية لتحديد قوتها والعيوب الداخلية المخفية. وفقًا لقوانين البناء الحالية ، يجب أن يكون عزل الصوت للجدران والفواصل 40 على الأقل ، وبين الطوابق - 48 ديسيبل وفقًا للدراسات ، فإن قدرة امتصاص الصوت للخشب منخفضة ، مثل عزل الصوت خشب الصنوبربسمك 3 سم - 12 ديسيبل ، وبلوط بسمك 4.5 سم - 27 ديسيبل. كما ثبت من خلال البحث ، فإن أفضل الخصائص الصوتية من حيث أكبر انبعاث صوتي هي خشب التنوب ، التنوب وخشب الأرز ، والذي يستخدم لتصنيع العديد من الآلات الموسيقية: مقطوع ، منحني ، لوحات مفاتيح ، إلخ. كما أوضحت الممارسة ، يتميز الخشب المعرض لفترة طويلة بأفضل الخصائص الصوتية - لمدة 50 عامًا أو أكثر.

تشمل الخصائص الميكانيكية قوة الخشب وقابلية تشوهه ، بالإضافة إلى بعض الخصائص التكنولوجية. تكمن قوة الخشب في قدرته على مقاومة التدمير تحت تأثير الأحمال الخارجية. يتم تحديد مقاومة الشد للخشب عن طريق اختبار عينات للضغط والتوتر والانحناء والقص.

عند اختبار الخشب للضغط ، يتم الحمل على طول الألياف ، ثم عبر وفي مكان واحد. يتم تحديد قوة الشد في MPa بالصيغة:

ب czh \ u003d P max / a؟ ب،

حيث P max هي أقصى حمل للكسر ، N ؛

أو ب- أبعاد عينة الخشب ، مم.

وفقًا لبيانات الاختبار ، وجد أنه عند شد الخشب عبر الألياف ، تكون القوة تقريبًا 1/20 من مقاومة الشد على طول الألياف. لذلك ، عند تصميم المنتجات وبناء هياكل المباني المختلفة ، لا يُسمح بتوجيه أحمال الشد عبر الألياف.

في الممارسة العملية ، في معظم الحالات ، تعمل المنتجات الخشبية مع أحمال الانحناء. لذلك ، يجب اختبار عينات الخشب للثني ، مع تحديد مقاومة الشد في MPa وفقًا للصيغة:

ب خارج \ u003d 3P كحد أقصى؟ ل / 2؟ ب؟ h2 ،

حيث l هي المسافة بين الدعامات ، مم ؛

بعرض العينة في الاتجاه الشعاعي ، مم ؛

حهو ارتفاع العينة في الاتجاه العرضي ، مم.

عندما تنحني العينة على الجانب المحدب ، تظهر ضغوط الشد ، وعلى الجانب المقعر ، تنشأ ضغوط الانضغاط. عند الأحمال التي تزيد عن القيمة المحددة ، يحدث تدمير الخشب في شكل تمزق الألياف الممتدة على الجانب المحدب من كسر العينة.

قوة القص لها أهمية كبيرة. يتم تحديد هذا المؤشر عند اختبار ثلاثة أنواع من القص: للقص بطول الألياف وعبرها ؛ لقطع الخشب عبر الحبوب. في الوقت نفسه ، يتم تحديد قوة شد الخشب للتقطيع - bsk ، MPa بالصيغة:

ب سك \ u003d ف ماكس / ب؟ ل

ب ، لهي سماكة وطول العينة في مستوى القص ، مم. يتم إجراء اختبارات قطع الخشب عبر الألياف على عينات باستخدام سكين متحرك. في هذه الحالة ، يتم تحديد مقاومة الشد في MPa بالصيغة:

Pmax / 2؟ أ؟ ب،

أو بهي أبعاد قسم العينة ، مم (عرضي). كما أظهرت نتائج الاختبار ، فإن قوة الخشب عند تقطيعه عبر الألياف أكبر بأربع مرات مما كانت عليه عند تقطيعه على طول الألياف.

كما أظهرت الاختبارات ، فإن معاملات المرونة في ضغط وتوتر الخشب هي نفسها تقريبًا وتبلغ 12.3 جيجا باسكال للصنوبر و 14.6 جيجا باسكال للبلوط و 16.4 جيجا باسكال للبتولا عند محتوى رطوبة بنسبة 12٪. معامل المرونة عبر الألياف أقل بحوالي 20-25 مرة من طوله ، وفي الاتجاه الشعاعي يكون أعلى منه في الاتجاه العرضي بحوالي 20-50٪.

عند اختبار الخشب ، يتم أيضًا تحديد معامل المرونة:

E \ u003d 3؟ R؟ ل / (64 ب؟ ح 3؟ و) ،

أين ص- حمل يساوي الفرق بين حدي القياس العلوي والسفلي ، N ؛

ل- المسافة بين الدعامات (التي توجد عليها عينة الخشب) ، مم ؛

بو حعرض العينة وارتفاعها ، مم ؛

F-إنحراف يساوي الفرق بين قيم الوسط الحسابي للانحراف عند حدود التحميل العلوية والسفلية ، مم.

الخصائص التكنولوجية: قوة التأثير ، والصلابة ، ومقاومة التآكل ، والقدرة على مسك البراغي ، والمسامير وغيرها من أدوات التثبيت ، فضلاً عن إمكانية التشغيل الآلي باستخدام أدوات القطع.

قوة تأثير الخشب- هذه هي قدرته على امتصاص القوى (العمل) عند الاصطدام دون تدمير. كلما زاد مقدار العمل المطلوب لكسر العينة ، زادت لزوجتها. يتم تحديد قوة التأثير من خلال الصيغة:

أ = س / ب س ح ،ي / سم 2 ،

أين سهو العمل الذي تم إنفاقه على كسر العينة ، J ؛

بو حعرض العينة وارتفاعها.

صلابة الخشب- هذه هي قدرتها على مقاومة المسافة البادئة لجسم مصنوع من مادة صلبة - مثقاب فولاذي بطرف نصف كروي مع نصف قطر ص== 5.64 ملم حتى عمق 5.64 ملم. في نفس الوقت ، في نهاية التحميل ، يتم حساب الحمل P على مقياس مقياس قوة الآلة.بعد الاختبار ، تبقى بصمة بمساحة 100 مم 2 في الخشب. يتم تحديد الصلابة الساكنة للعينة بـ N / mm باستخدام الصيغة:

ح \ u003d ف /؟ ؟ r2 ،

أين ؟ ؟ r2هي مساحة البصمة في الخشب عند ضغط نصف كرة بنصف قطر بداخلها صمم.

إذا كان هناك انقسام للعينات أثناء عملية الاختبار ، فسيتم ضغط المثقاب على عمق أصغر - 2.82 مم ، ويتم تحديد الصلابة بالصيغة:

H \ u003d 4P / (3؟؟ r 2).

جميع الصخور مقسمة إلى ثلاث مجموعات وفقًا لصلابة السطح النهائي: لينة - بصلابة 40 نيوتن / مم 2 وأقل ، صلبة - 41-80 نيوتن / مم 2 وصعبة جدًا - أكثر من 80 نيوتن / مم 2 .

ارتداء المقاومةيتميز الخشب بقدرته على مقاومة التآكل عند الاحتكاك بسطح العناصر الكاشطة أو الخشونة الدقيقة لجسم أكثر صلابة. عند اختبار التآكل ، يتم إنشاء ظروف تحاكي عملية التآكل الفعلية للخشب المستخدم للأرضيات والسلالم والطوابق. يتم إجراء التآكل على آلة خاصة. في نفس الوقت ، معدل البلى رمحسوبة بالملم بالمعادلة:

ر = ح؟ (م 1 - م 2) / م 1 ،

أين ح- ارتفاع العينة قبل التآكل ، مم ؛

م 1 و م 2 هي كتلة العينة قبل الاختبار وبعده ، على التوالي ، g.

يتم تحديد المقاومة المحددة لسحب مسمار أو برغي من خلال الصيغة:

R ud. \ u003d P ماكس / لتر (N / مم) ،

حيث P max هو الحمل الأقصى عند سحب المسامير أو البراغي ؛

ل- طول دق المسمار أو شد المسمار. تعتمد قدرة الخشب على تثبيت المثبتات على نوعه وكثافته ومحتوى الرطوبة. مقاومة سحب المسامير المطروقة في الاتجاهين الشعاعي والماسي هي نفسها تقريبًا ، ولكنها أعلى مما كانت عليه عندما يتم دفع المسامير إلى نهاية العينة.

قدرة الخشب على الانحناء- الأفضل في خشب الزان والبلوط والرماد والأسوأ - في الصنوبريات. لتحسين مرونة الخشب ، يتم تبخيره قبل الانحناء ، ثم بعد الثني يتم تبريده وتجفيفه في حالة ثابتة ، ونتيجة لذلك يكتسب شكلًا منحنيًا مستقرًا.

قدرة الخشب على الانقسام- هذه هي عملية فصله على طول الألياف تحت تأثير الحمولة المنقولة إلى الإسفين. هذه خاصية سلبية للخشب عند دق المسامير بالقرب من الحافة ، وكذلك العكازات والبراغي عند الشد ، ولكنها خاصية إيجابية عند تقطيع الحطب أو حصاد جذوع الأشجار المقسمة.