Дървото е плътен материал, от който. Механични свойства на дървото

Тема: 14, 15. Горски материали

Учебни въпроси:

Дървесина, нейните основни свойства и приложение.

Основните видове материали и изделия от дърво, защита на дървесината.

1. Дървесината, нейните основни свойства и приложения

Дървото е естествен органичен материал с анизотропна структура, получен чрез рязане на ствол на дърво.

Дървесината като строителен материал има много положителни свойства: относително висока якост, ниска средна плътност, ниска топлопроводимост, технологичност, красив външен вид и икономичност.

В същото време дървото има и редица недостатъци: хигроскопичността води до промяна в якостта и други свойства; анизотропията причинява промяна в свойствата в зависимост от посоката на влакната.

В строителството за конструкцията се използват плоски материали дървени конструкции, за външна и вътрешна декорация на сгради и конструкции, под формата на кръгли асортименти, нарязан дървен материал, формовани рендосани изделия и др. В допълнение към тях в строителството се използват готови изделия и конструкции от дърво, произведени в завода, както и композитни материали, получени чрез обработка на дървесина с лепила, синтетични и минерални свързващи вещества.

Структурата на дървесината се изследва на три основни участъка на ствола: напречен и два надлъжни - радиален и тангенциален (фиг. 13.1).

Има макро- и микроструктура на дървесината. Според макроструктурата можете да се запознаете със структурата на дървото, да определите вида и да получите предварителни характеристики на неговите свойства. Макроструктурата е ясно видима в напречното сечение на ствола (фиг. 13.2). Под кората има тънък слой камбий, в който клетките се разделят в растящо дърво и ги отлагат вътре в ствола. В центъра на ствола има ядро, образувано от клетки с тънки рехави стени, най-слаби по сила и по-малко устойчиви на гниене. Частта от ствола между сърцевината и кората е истинската дървесина, състояща се от клетъчната тъкан от дървесни влакна.

Физически свойства

Хигроскопичностдървесината е способността да абсорбира водни пари от околната среда, в зависимост от нейната температура и състояние на влажност.

влажностдърво wварира в зависимост от неговото състояние, условия на съхранение и експлоатация. Според степента на влажност дървесината е мокра (), прясно отсечена (

), въздушно сух (

), сухо в стаята (

) и абсолютно суха (

).

Всички показатели за основните свойства на дървесината трябва да бъдат определени, като се вземе предвид съдържанието на свързана вода и след това намалени до стандартно съдържание на влага от 12%.

Свободната вода лесно се отстранява от дървото при нормално сушене и не влияе на неговата деформация и здравина.

Общото съдържание на влага в дървесината се определя от общото съдържание на свързана и свободна вода. Съдържанието на влага в дървесината, съответстващо на определени параметри на въздуха, се нарича равновесно (фиг. 13.5).

Равновесното съдържание на влага в дървесината може да се зададе с точност от 0,75% съгласно диаграмата (виж фиг. 13.5). Най-бързият, но приблизителен е електрическият метод. Тя се основава на зависимостта на електрическата проводимост на дървесината от нейното съдържание на влага. С помощта на електрически влагомери (Tima EVA-2, IVD-1 и др.) действителната му влажност се определя с точност от 1-1,5% в диапазона до 30%.

Свиване и подуванедървесината характеризират промяната в нейните линейни размери и обем по време на сушене и овлажняване. В този случай линейните и обемни деформации на дървото зависят само от количеството свързана вода. Когато се отстрани, размерът на дървесината намалява - свиване, а при усвояване - увеличение (подуване).

Наблюдава се пълно линейно свиване на дървесината при пълно отстраняване на свързаната вода; намаляването на обема му в този случай се нарича общо обемно свиване. Поради анизотропната структура на дървото, линейното свиване не е еднакво в различни посоки. Линейното свиване в проценти се определя върху напречното сечение на багажника по тангенциалната ти радиални rупътвания ( И ):

Обемна стойност на свиване (също в проценти) без да се вземе предвид надлъжната деформация се намира, както следва:

,

където а, б И а 0 , б 0 - линейни размери на дървесната проба, съответно в тангенциална и радиална посока във влажно и абсолютно сухо състояние, mm.

Свиването на дървесината по дължината на влакната е незначително и за повечето видове, използвани в строителството, не надвишава 0,1%. Най-голямо линейно свиване се получава в тангенциална посока - 7-12%, а в радиална посока е 3-6% (фиг. 13.6)

Показатели за интензивността на свиване и набъбване на дървесината са коефициентите на линейни ,и обемни свиване.

или

;

.

Средна плътностдървесината в напълно сухо състояние поради значителна порьозност е по-малко плътна и варира в относително широк диапазон - от 0,38 до 1,3 g / cm 3. В рамките на годишния слой средната плътност на късната дървесина е 2-3 пъти по-висока от тази на ранната дървесина, поради което с увеличаване на съдържанието му средната плътност и здравина на дървесината се увеличават. Общото съдържание на влага в дървесината също влияе върху нейната средна плътност.

Обикновено определянето на средната плътност на дървесината се извършва при влажността в момента на изпитване върху кондиционирани или некондиционирани проби. Кондиционирането е процесът на поддържане на дървесината при атмосферно налягане, дадена температура и относителна влажност, докато достигне равновесна влажност. Равновесното съдържание на влага в дървесината, придобито при температура 20 ± 2 0 С и относителна влажност 65 ± 5%, се нарича нормализиран(12±1%).

Средната плътност, kg/m 3 , при влажност в момента на изпитване за некондиционирани проби се изчислява по формулата

,

където

- тегло на пробата при влажност w, килограма;

- обем на пробата при влажност w, m 3 .

порьозностдърво иглолистни дърветаварира от 46 до 85%, широколистни - от 32 до 80%.

Топлопроводимостдървесината зависи от нейното съдържание на влага, температура, средна плътност и се увеличава с увеличаването им. Влияе се и от анизотропията на структурата на дървото.

Топлинен капацитетсухата дървесина е еднаква за всички видове и е приблизително равна на 1,38 kJ / (kg K).

Температурен коефициент на линейно разширениедървесината по влакната е (35)·10 -6 K -1, т.е. това е 2-3 пъти по-малко от това на стоманата и бетона.

Електропроводимостдървесината зависи от съдържанието на влага. Електрическото съпротивление на сухата дървесина е средно 75·10 7 Ohm·cm, а на суровата дървесина е 10 пъти по-малко.

Устойчивост на корозиядървесината е доста висока в много агресивни среди (разтвори на соли, алкали, повечето органични и слаби разтвори на минерални киселини) и се увеличава с увеличаване на средната плътност. В морската вода дървесината се запазва по-лошо, отколкото в прясна речна вода. Течна среда с висока биологична активност намалява издръжливостта на дървесината. Концентрираните разтвори на минерални киселини (азотни - във всяка концентрация) го разрушават. Иглолистната дървесина, импрегнирана със смолисти вещества, има по-висока устойчивост на корозия от твърдата дървесина.

Цвятна дървесината се дават танини, смолисти и оцветяващи вещества. Цветът му варира от светъл до тъмен в зависимост от породата, условията на отглеждане, възрастта и други фактори. Обичайният цвят се нарушава в резултат на увреждане на дървесината от гниене. следователно, цветът индиректно характеризира състоянието на дървото, както и неговата пригодност като структурен и довършителен материал.

запалимостдървото влошава експлоатационните си свойства. Продължителното нагряване на дърва вече при 120-150 0 C води до овъгляване. Неговото запалване от открит пламък се случва при температура над 250 0 C, а спонтанното запалване настъпва при 350 0 C и повече.

Текстурадървесината е характерен само за тази порода шарка върху повърхността на нейния разрез, получен чрез комбинация и контраст на макроструктурни елементи. Текстурата определя декоративната стойност на дървото за довършителни работи.

Миризмадървото се дължи на наличието на смоли, етерични масла и танини в него. Най-силно е изразен при иглолистните дървета. Приятната миризма на здрава дървесина става неприятна при гниене и следователно е косвен признак за нейното добро качество.

Механични свойства

Здравината на дървото зависи от неговата влажност и температура, също така се влияе от анизотропията на структурата и наличието на дефекти. Само свързаната вода оказва значително влияние върху здравината на дървото. Намаляването на съдържанието му води до уплътняване на клетъчните стени и междуклетъчното пространство и в резултат на това до увеличаване на здравината на дървесината.

Във всички случаи показателите за якостните свойства на кондиционираните проби се преизчисляват за съдържание на влага 12% (в MPa) по съответните формули:

при влага на пробата w= 820%

където - якост на опън на пробата с влага wпо време на изпитването, MPa;

- корекционен коефициент за всички скали, равен на 0,04 при изчисляване на пределната якост при натиск и огъване и 0,03 при срязване;

при влага на пробата w ≥ 30%

,

където

- коефициент на преобразуване, взет в съответствие с Приложение 8, табл. един.

Якостта на натиск на дървесината по дължината на влакната е 3-5 пъти по-голяма от якостта на влакната и е 45-50 MPa за бор.

Защитни свойства

Динамична силадървесината, в зависимост от степента на натоварване, може да надвиши статичната с около 20-40%. Приблизителна зависимост между коефициента на динамично укрепване и скоростта на натоварване на дървесината по време на огъване е показана на фиг. 13.11. Увеличаване на здравината на дървесината при динамично натоварване се наблюдава само до определена (критична) скорост.

Радиационна непропускливостбор за радиация, оценена от полузатихващия слой, е приблизително равна на 40 cm (при енергия на фотона от 2,5 MeV).

Технологичните свойства на дървесината, които определят способността му за механична обработка (резене, рязане, пробиване, огъване, заковаване и др.), са много високи и намират широко приложение в процеса на механична обработка на дървесина и в строителните работи.

Физични и механични свойства на дървесината

Основният критерий за качеството на дървесината различни породияжте я физични и механични свойства. Сред механичните свойства на дървото здравината е най-важният показател за неговото качество.

Така дървесината по-добре издържа на действието на силите по протежение на влакната, с действието на силите върху влакната, силата му рязко намалява. Способността на дървесината да се разцепва дори при малки натоварвания трябва да се вземе предвид на всички етапи от нейната обработка.

Съществен показател за качеството на дървесината е нейната твърдост, тоест способността да се противопоставя на обработка с режещи инструменти и като цяло на проникване на други тела в дървесната маса.

Така че в долната част на багажника твърдостта е по-голяма, отколкото в горната. Годишните пръстени имат много по-голяма твърдост от вмъкналите образувания. Освен това дървесината има по-здрава структура в коренището, клоните и израстъците (бурли).

По твърдост (kg s / cm I) (крайна страна) при съдържание на влага 12%, дървесните видове се разделят на групи: меки - 385 или по-малко; твърдо вещество - 386 - 825; много трудно - повече от 825.

Ориз. 6. Червейна дупка: а-червейна дупка; б-дървесен бръмбар; мелница за мебели

Сила- способността на дървото да устои на силите, действащи върху него. Този параметър на дървесината зависи от редица причини. Плътното, тежко дърво обикновено има голяма здравина. Якостта намалява бързо с увеличаване на влагата и при наличие на дефекти. Дървесината добре издържа на действието на сили, които разтягат или притискат детайла по протежение на влакната, и сили на огъване, насочени през влакната. Значително по-ниска устойчивост на дървесината на натиск напречно и на разцепване по дължината на влакната. Показателите за якост на дървесината на някои видове са показани в таблица 1.

Еластичност- способността на дървото да променя формата си

под въздействието на външни сили и придобиват първоначалния си вид след прекратяване на това влияние.

Таблица 1. Показатели за якост на дървесината

Пластмасов- способността на дървесината да променя (без разрушаване) формата си под натиск и да я задържа след отстраняване на натоварването.

За да използвате дървесината в строителството, е необходимо тя да има нормална структура, да няма неприемливи дефекти, да е лесна за обработка, да не променя придадената му форма, да издържа добре на външни сили и да издържа на атмосферни и други климатични влияния.

Таблица 2. Физични свойства на дървесината (средна стойност)

Сред физическите свойства на дървесината особено се отличават плътността и влагата. Условната плътност на дървесината е съотношението на минималната маса към максималния обем на пробата.

По плътност (kg / m) при съдържание на влага 12% дървесните видове са разделени на групи:

ниска плътност 540 и по-малко

средна плътност 550-740

висока плътност 750 по-горе.

Стойностите на плътността на основните скали са дадени в таблица 2.

влажност - физическо имуществодърво, характеризиращо се с количеството влага, съдържаща се в него. Микроструктурата на дървесните влакна е такава, че влагата прониква най-добре през крайните повърхности.

Общото количество влага в дървесината е сумата от свободната и свързаната влага. Влагата, намираща се в клетъчните кухини и междуклетъчното пространство, се нарича свободна, а в клетъчните стени - свързана или хигроскопична. Под относителна влажност се разбира процентното съотношение на масата на съдържащата се в нея влага към масата на абсолютно суха дървесина.

Според степента на влага дървесината може да бъде абсолютно суха, чието съдържание на влага е 0% (получаването на такава дървесина е възможно само в лабораторни условия); сухо помещение с влажност от 8 до 15%; въздушно сухо - от 16 до 20%; полусухи - от 21 до 23%; сурови - влага повече от 23%; прясно нарязани от 40 до 75% и мокри със съдържание на влага над 75%. Таблица 3 показва средното съдържание на влага в прясно отсечената дървесина.

Способността на дървото да абсорбира или отделя влагата се нарича хигроскопичност. Това свойство причинява две взаимно противоположни явления в дървото – свиване и набъбване.

Свиване- загуба на обем на дървесината поради изпаряване на влагата от нея (фиг. 7). Размерът на свиването е право пропорционален на степента на намаляване на съдържанието на влага в дървесината. Трябва да се има предвид, че дървото изсъхва различно в различни посоки. При намаляване на влажността от 30 до 0% свиването е със следните стойности: по протежение на влакната - 0,1%, в радиална посока - от 4 до 8%, в тангенциална - от 8 до 12%.

Ориз. 7. Свиване и изкривяване: а-надлъжно изкривяване; b-напречно свиване и изкривяване; в, d-деформация на пръта с различно разположение на годишните слоеве; d-деформация на пръта с подреждане на сърцевината на годишни слоеве; e-надлъжно изкривяване без криле; g-огъване с крила

Таблица 3. Показатели за средно съдържание на влага на дървесина в прясно отсечен вид

Подуванее обратният процес на свиване.
Неравномерното свиване или подуване на дървесината води до нейното напукване, изкривяване, деформация на частите на продукта.

Топлопроводимост- способността на дървото да провежда топлина от една повърхност към противоположната. Степента на топлопроводимост на дървесината зависи от нейното съдържание на влага и насипна плътност.

Влажната дървесина има по-ниско съдържание на влага. Обемното тегло на дървесината зависи от вида.

Иглолистните дървета имат по-ниска плътност на дървесината и следователно по-ниска топлопроводимост. Превъзходството в топлопроводимостта на дървото над тухлата е очевидно, тъй като тухлените стени с дебелина 510 мм (две тухли) имат същите топлоизолационни свойства като стена от дървени греди с дебелина 100 мм. Ясно е, че тези материали са несравними по отношение на разходите. Освен това, дървени стени"натрупват" топлина и я разпределят равномерно в цялата стая. Следователно в такава къща ще бъде топло дори и при най-силната слана. Последното обстоятелство става решаващо при избора на вида дървесина за изграждане на дървени къщи.

Звукопроводимост- способността на дървото да провежда звук. Трябва да се отбележи, че звукът в различни посоки се разпространява с неравна сила. Така че звукопроводимостта на дървесината по влакната е 4-5 пъти по-висока, отколкото през влакната.

Към недостатъците на дървотовключват висока хигроскопичност, поради което дървото абсорбира добре влагата от въздуха, докато набъбва, увеличава обема си, в резултат на което изчезват малки пукнатини. Излишната влага в дървото рязко влошава неговите физични и механични свойства.

По време на процеса на сушене влагата се изпарява много бавно. Високата влажност на готовия продукт води до промяна в неговата геометрични размери, изкривяване, което драстично намалява качеството на конструкцията.

Освен това дървото има естествени дефекти (възли, пукнатини, смолисти джобове) и високата му горимост

намалява пожароустойчивостта на сградата. Дограмата от естествено дърво се нуждае от постоянно обновяване на защитното покритие.

дървен материал

трупи

Най-широко използвани в строителството са трупи от иглолистна дървесина: бор, смърч, ела, лиственица и кедър. Дървен материал се счита за дървен материал, който има дебелина в края най-малко 14 см, дължина 4 - 4,5 м. От дърво твърда дървесинанай-широко използвани са трупи от бук, бреза, липа, елша, трепетлика и топола.

Таблица 4. Асортимент от дървени трупи, използвани без надлъжно рязане

Дървените трупи трябва да бъдат отрязани наравно с повърхността, изрязани под прав ъгъл спрямо надлъжната ос, обезкорени и да имат допустима дължина в съответствие с действащите стандарти. Съдържанието на влага в дървените трупи за носещи конструкции, участъкови конструкции, както и трупи, доставяни на импрегниращи инсталации за антисептик под налягане, не трябва да надвишава 25%.

Влажност на трупи, предназначени за конструкции, които са във влажно състояние за дълго време, както и за купчини
и трупите, доставяни от сплавта, не са ограничени (вж. таблица 5).

Таблица 5. Определяне на обема на един дневник,

За сруба кедърът е най-предпочитан, но не във всеки регион на страната ни можете да закупите дървесина от този вид. Затова често се заменя с бор или дори смърч. Кръглата дървесина, в зависимост от дебелината в горния разрез, се разделя на малка (8-13 см), средна (14-24 см) и голяма (25 см или повече). При изграждането на дървена къща обикновено се използват дървени трупи с диаметър 18-20 см (в средната част), а дължината им е от 4 до 6 м. Идеалният вариант е използването на заоблени трупи, които в момента могат да бъдат закупени в търговия на дребно и едро. Заоблените трупи се наричат ​​трупи, които се прекарват през специално оборудване и имат постоянен диаметър по цялата дължина. Изграждането на дървена къща от такива трупи е значително опростено,
да не говорим за качеството. Ако обикновената обла дървесина е закупена за изграждане на къща, тогава тя трябва да бъде сортирана по диаметър при покупка.

Ако гората е закупена в зоната за рязане на лозата, тогава в този случай трябва да работите много усилено, за да я приведете в стандартно състояние. Най-добре е дърветата да се опесъчат преди сеченето, да се оставят дървесината да изсъхне в гората и чак след това започват да се изсичат. За изсичане е необходимо да отрежете дървото с брадва от страната, в която ще падне стволът.

В този случай трябва да се има предвид, че височината на пъна не трябва да надвишава 10 см от нивото на земята, а сечта се извършва по посока на наклона на дървото. Под първото дърво, на мястото на вероятното му падане, лежи легло с диаметър 15–20 см и дължина 2 м. . Следващите дървета трябва да се опитат да бъдат изсечени върху предварително отсечени, което ще улесни по-нататъшната им обработка. След като всички дървета са изсечени, те започват да режат клоните и да режат трупите до необходимата дължина.

Важен е и фактът за времето на годината, когато гората се изсича. През зимата хранителните вещества се натрупват в ствола, така че през пролетта под формата на захарен сироп се издига до всяка набъбнала пъпка. В началото на лятото интензивността на движението на влагата също е висока и активна. Едва през август жизнените процеси на дървото започват да затихват. Дървото спира развитието си и заспива до края на есента.

Ето защо в старите времена гората е била изсичана само през зимата, когато всичко замръзва и не позволява на дървесината да „работи“ след рязане. Следователно има по-малко извивки и ненужни деформации. Закалената дървесина по време на почивка става лека, което до голяма степен влияе върху качеството на материала. В старите времена имахме прости правила, забраняващи дърворезбата в непланиран ден.

Смятало се, че най-силното дърво, способно да устои на огън, може да се получи само в един ден от годината, 1 март, и най-добре след залез слънце. Сечта на дървесина, предназначена за производство на мебели, е извършена през първите осем дни след новолунието през декември. Материалът остава здрав, по-малко влагопропусклив, запазва обема, което е важно за лицевите части.

Дървата за занаяти трябва да се режат на новолунието на ноември. Стволовете трябва незабавно да бъдат освободени от кората, докато бръмбарът не постави ларвите си в порестите кухини на отрязаната каша.

За изграждането на мостове и лодки е по-добре да вземете дърва през март и за предпочитане с намаляваща луна. Такива трупи са по-устойчиви на гниене.

Дървото може да расте право, вертикално нагоре или да се усуква надясно или наляво. Наблюдавано е, че отсеченото дърво, което се извива наляво, е по-силно от дърво, което се извива вдясно или расте право. И по някаква причина мълния удря дърво с ляв обрат.

Ориз. 8. Видове дървен материал: а-плоча; b-dvuhkantny бар; дъска без ръбове; g-кварт; d-четириръбна дървесина с отслабване; електронна дъска за рязане с избледняване; w-дървесина с чисти ръбове; h-кракър; дъска с ръбове; k-рендосани плоскости с език и канал; 1-лице; 2-ръб; 3-ребро; 4-край; 5 отслабва

Забележка:

1) При повишаване на оценката кръгла дървесинадо l-то, добивът на дървен материал се увеличава с 3%.

2) Когато класът на обла дървесина се намали до 3-ти, стандартът за производство на дървен материал се намалява с 2%, до 4-ти клас - със 7%.

3) В случай на смесено предлагане на едри и средни дървени трупи, добивът на дървен материал се приема като средноаритметично между средни и едри трупи.

Завършете най-малко една трета от страната на гредата. Основните видове дървен материал са показани на фиг. 8. Изработват се в различни асортименти, размери и качества

Дървесината от иглолистна дървесина се разделя на шест класа според качеството: избрани, I, II, III, IV и V. Дъските от най-висок клас се използват в корабостроенето и автомобилостроенето.

Плочи от клас I и II се използват за подови настилки, дограма, носещи греди, лепени конструкции и др. Плочите III степен се използват за изпичане на тавани под мазилка, IV степен - за обшивка на покриви, огради и др. Дъските от V клас се използват в панелни прегради, за производство на кутии контейнери и др.

Таблица 7. Дебелина и ширина на нарязаната иглолистна дървесина
скали в мм

Широкият ръб на дъската, обърнат към сърцевината, се нарича вътрешен, а обратното е отвън, най-качествената повърхност се нарича версия. Съответно противоположната страна се нарича дъно.

Ширина - размерът, определен от разстоянието между ръбовете на дъската или дървения материал в посока, перпендикулярна на надлъжната ос.

Широчината на ръбовата дъска се измерва по широка повърхност на място, където няма избледняване, но не по-близо от 1500 mm от края. Широчината на необрезната дъска се измерва на разстояние от края, равно на ширината на дъската. На места, където се измерва ширината на дъската, не трябва да има вдлъбнатини, прорези или стружки.

Дължина - размерът, определен от най-късото разстояние между краищата на дъската или дървения материал, изрязан условно перпендикулярно на надлъжната ос на дървения материал.

Дебелина - размерът, определен от разстоянието между слоевете в посока, перпендикулярна на слоевете. "

Ако дървеният материал е направен от дървени трупи, тогава трябва да знаете как правилно да режете трупа. Ако режете трупи напречно, дървеният материал ще се окаже рязко различен един от друг по качество и външен вид. Тези, взети от средата на ствола, се наричат ​​ядро. На тях растежните пръстени са разположени до равнината на рязане, сякаш под прав ъгъл. Дървесината на тези дъски е най-издръжлива и стабилна.

"Странични" се наричат ​​дъски, получени от крайните части на багажника. Те са красиви по текстура, така че най-добре се използват за довършителни работи. Те не трябва да се използват в носещи конструкции, тъй като такива плоскости лесно се деформират.

За да се получат висококачествени плочи с относително еднаква текстура, се използва така нареченият радиален разрез. За да направите това, багажникът първо се нарязва на четири части и след това всяка част се изрязва по-нататък по радиалните посоки. Това е неикономичен разрез, тъй като произвежда голямо количество отпадъци, но се използва много често в производството на мебели и за производството на довършителни материали.

Масивът от такъв дървен материал е здрав, равномерен и необходим за тежки конструкции или критични носещи части.

Когато избирате дървен материал, трябва да обърнете внимание на повърхността по цялата му дължина. Това е единственият начин да се види ясно дали всички ръбове са абсолютно равни. Ако изкривяванията или изкривяванията са малки, такъв дървен материал може да бъде пуснат в експлоатация.

Ако кривината е двустранна, не е желателно да се използва дъската за конструкции, където се изисква точност. Годишните пръстени не трябва да "изпадат" от дъската, тъй като по време на работа този ръб ще започне да се разслоява И да се изпъква.

Таблица 8. Дебелина и ширина на нарязаната твърда дървесина
скали в мм

§ 2. Физични и механични свойства на дървесината

Дървесината, използвана в производството на мебели, трябва да е здрава и да няма дефекти, които намаляват здравината му. Тя трябва да бъде лесна за обработка, да не променя формата, която му се придава, да устои на външни сили и да издържа на отрицателното въздействие на въздуха и водата. Тези качества съставляват техническите свойства на дървесината, които трябва да се вземат предвид при използването му. Установяват се изисквания към изделията от дървен материал и условията за тяхното използване Държавни стандарти(ГОСТ). Техническите свойства на дървесината се разделят на физични и механични.

Физични свойства на дървото. Това са свойства, които не водят до промяна химичен състави целостта на материала. Те включват цвят, блясък, текстура, мирис, влага, подуване, свиване, тегло, хигроскопичност, топлопроводимост, звук и електрическа проводимост.

Цвят. Целулозата, като основното вещество, от което се изгражда дървото, не се оцветява. Цветът на дървесината зависи преди всичко от вида и климата. В умерения пояс дървото обикновено е бледо на цвят, в тропическата зона има ярък цвят. Много дървесни видове (бреза, липа, трепетлика, смърч) са почти бели на цвят със светли нюанси. Дъбът и ясенът имат кафяв тон, букът е червеникаво бял, орех- Кафяв.

Повечето дървесни видове потъмняват след отсичане. Това се дължи на действието на атмосферния кислород върху дървото. Така светлорозовата дървесина от елша скоро след сечта става жълтеникаво-червена поради окисляването на танините. Дъбовата дървесина, която е била под вода от много години, става сива и дори черна в резултат на комбинацията от танини с железни соли. Цветът на младото дърво е по-светъл от цвета на старото дърво.

За подобряване на цвета, както и за придаване на различен цвят на дървото, то се подлага на различни обработки. Буковата дървесина се запарва, което осигурява равномерен червен цвят. Дървото често е оцветено с химикали. Най-добре се оцветяват породите с разпръснати съдове. Така че елшата е добре имитирана под махагон, круша - под абанос. Петната от иглолистна дървесина са най-лоши поради рязката хетерогенност на структурата и съдържанието на смола.

блясък. Блясъкът на дървото зависи от местоположението на лъчите на сърцевината и неговата плътност. Блясъкът е по-ясно изразен в радиалните участъци. Това се дължи на факта, че в радиалното сечение основните лъчи заемат значителна площ. Дървесината от клен, бук, бряст, дъб, дрян, бяла акация се различава по блясък. Това свойство на дървото се взема предвид, ако се използва в небоядисана форма.

Можете да придадете на дървото изкуствен блясък чрез полиране, лакиране и восък. Добре полиран орех, ясен, по-лошо - бук, дъб. Дървесината от меки широколистни и иглолистни видове е слабо полирана (с изключение на тис и хвойна). За количествено определяне на блясъка на повърхността се използва рефлектоскопско устройство, чийто принцип на действие се основава на отразяването на лъскава повърхност от редове с различни размери. В зависимост от номерата на редовете и числата, прочетени на контролираната повърхност, се задава степента на блясък.

Текстура. Текстурата е естествен модел, който се получава върху рендосаната повърхност на надлъжен разрез на дърво поради изрязването на неговите влакна, годишни слоеве и сърцевинни лъчи. Иглолистната дървесина, която има плътна структура, се характеризира в повечето случаи с еднаква текстура. Твърдата дървесина, която има по-сложна структура, има разнообразна текстура, която също зависи от ширината на годишните слоеве, разликата в цвета на ранната и късната дървесина, размера на съдовете и посоката на влакната. Посоката на разреза е много важна. При тангенциален разрез се получава по-красив модел; иглолистните дървета дават особено изразителен модел от линиите на растящите шишарки.

Дървесните видове, при които сърцевините лъчи са слабо развити и годишните слоеве не са ясно изразени, нямат красива текстура (бреза, трепетлика, липа). Скалите с добре развити ядрени лъчи се отличават с красива текстура. Особено красива текстура придават сърцевите лъчи на радиален разрез при видове като чинар, бук, клен; по тангенциалната - ясен, кадифе, кестен, орех, бряст, лиственица. Пръстеновидни твърди дървесини (дъб, бряст и бряст), при които сърцевините лъчи са добре развити и видими, придават красива текстура както на радиалния, така и на тангенциалния участък. Къдравата дървесина има красива текстура, особено карелска бреза и провисна дървесина. За да се увеличи остротата на текстурата, повърхността на дървото е покрита с прозрачни лакове.

Миризма. Много дървесни видове имат характерна миризма, която придобиват от смолистите, танините и етеричните масла, съдържащи се в дървесината им. Ядрото на дървото има по-силна миризма, тъй като съдържа повече от тези вещества. По-силна миризма в прясно отсечено дърво, както и в иглолистна дървесина, съдържаща смола. Когато се изсуши, миризмата на дърво от много видове отслабва, а понякога и се променя. Когато едно дърво се разболее, миризмата на дървесината му също се променя. Така здравата, прясно отсечена дъбова дървесина мирише на танини, а когато изгние, често мирише на ванилия.

влажност. Водата е от съществено значение за живота и растежа на едно дърво. Съдържание на влага в дървесината - количеството вода, което се съдържа в нея, изразено като процент спрямо абсолютно сухата маса на дървесината. За да се определи съдържанието на влага в дъска или пръчка, отстъпвайки от края с 0,25 - 0,5 m, се изрязва проба - прът с дебелина 10 - 15 mm. Пробата се почиства от шипове и дървени стърготини, претегля се и се поставя в пещ за сушене при температура 100 - 105 °. По време на сушенето пробата се претегля за първи път не по-рано от 6 часа след началото на сушенето; вторият и следващите - на всеки два часа. Пробата се изсушава, докато масата й не се промени при по-нататъшно претегляне. Разликата в масата на пробата ще бъде равна на масата на изпарената влага. Като разделим масата на изпарената влага на масата на сухото дърво и умножим по 100, получаваме съдържанието на влага като процент.

Например, масата на сурова проба при първоначално претегляне е 200 g, а след сушене е 160 g. Следователно масата на изпарената влага е 200 - 160 \u003d 40 g, а съдържанието на влага в дървесината на пръчката ще бъде 40/160 x 100 \u003d 25%.

Определянето на влагата по този начин отнема много време, а освен това е невъзможно да се изследва съдържанието на влага в готовия продукт. За бързо определяне на съдържанието на влага в дървесината се използва електрически влагомер, който позволява да се определи съдържанието на влага в части, дъски и пръти в рамките на една минута. Принципът на действие на електрическия влагомер се основава на факта, че електрическата проводимост на дървесината зависи от съдържанието на влага. Колкото по-високо е съдържанието на влага в дървесината, толкова по-добре преминава през нея. електричество. Сухата дървесина е лош проводник на електричество.

В зависимост от съдържанието на влага дървесината е от следните видове:

прясно отсечена - има съдържание на влага от 40% или повече, в зависимост от вида на дървесината и времето за рязане;

суров - с влажност 23% или повече, използва се за производство на дървени конструкции, които не са защитени от валежи;

полусух - има съдържание на влага от 18 до 23%; използва се за производството на дървени конструкции, защитени от валежи;

въздушно-сух - с влажност от 12 до 18%; използва се за всички дървени конструкции в сгради с различно предназначение, както и при производството на плетени мебели;

стайно сухо - има влажност от 8 до 12%; от него се произвеждат дърводелски и мебелни продукти;

абсолютно сух - със съдържание на влага 0% може да се получи само в лабораторни условия.

Такива свойства като свиване, подуване, изкривяване и напукване са свързани със съдържанието на влага в дървесината.

Свиване. Загубвайки влага по време на сушене, дървесината намалява по размер (става по-къса, по-тясна и по-тънка). Това свойство се нарича свиване. Свободната влага се изпарява от дървото относително бързо и не води до намаляване на размера му; намалява се само теглото на дървесината. Хигроскопичната влага се изпарява много по-бавно, тъй като е в клетъчните мембрани. Изпаряването му започва от момента на преминаване на точката на насищане на клетъчните мембрани. При свиване клетъчните стени, отделяйки влага, се свиват, стават по-малки по обем. Размерът на свиване на дървесината в различни посоки не е еднакъв. И така, по дължината на влакната, тоест по дължината на багажника, е 0,1 - 0,3%; по радиуса напречно сечение, т.е. в посока на лъчите на сърцевината, 3 - 5%; в посока на допирателната към годишните слоеве - 6 - 10%.

Свиването по дължината на влакната при наличието на малка стойност обикновено не се взема предвид. Размерът на свиване на влакната е значителен и трябва да се има предвид, особено при рязане на трупи в дъски. Обикновено дървените трупи се изрязват в мокро състояние и ако не е предвидено допускане на свиване, полученият дървен материал няма да има необходимите размери на напречното сечение след изсушаване.

Степента на свиване на дървесината също зависи от нейната плътност. Твърдата дървесина изсъхва повече от меката. Това се дължи на наличието в плътната дървесина на по-голямо количество дървесно вещество и следователно на хигроскопична влага. Въз основа на обемното свиване дървесните видове могат да се разделят на три групи: слабосъхнещи - хвойна, манджурска ела, тис, елша, манджурски орех, бяла върба, топола, кестен; средно сушене - бор, смърч, кедър, сибирска ела, дъб, бряст, бряст, бряст, европейски ясен, орех, трепетлика, планинска пепел, клен, пирамидална върба; силно изсушаващи - лиственица, акация, брадавици, пухкава и желязна бреза, бук, круша, габър, манджурски ясен.

Подуване. Ако сухата дървесина се постави във влажна стая или се съхранява на открито, тогава тя отново абсорбира (абсорбира) влагата и набъбва. В този случай дървото се увеличава по размер, обем и маса, променя придадената му форма. Този процес се наблюдава, когато влагата се абсорбира до точката на насищане на клетъчните мембрани. По-нататъшното увеличаване на съдържанието на влага в дървесината, което се състои в запълване на клетъчните кухини с вода, не причинява подуване. Подуването на дървесината не е еднакво в различни посоки и се получава със същия размер като при свиване.

Подуването е негативно явление, но в някои случаи е полезно. Свойството на дървесината да набъбва се използва в дървеното корабостроене, в бъчварството, при производството на дървени тръби, тъй като поради набъбване отделните части на продукта прилягат по-тясно една към друга и не пропускат вода.

За да се предотврати повреда на продуктите от набъбване, е необходимо за производството им да се използва дървесина с необходимото съдържание на влага, което би отговаряло на условията на работа. За да се предпази дървото от проникване на влага от въздуха в него, се използва външното покритие на продуктите. Освен това дървото е импрегнирано с вещества, които намаляват абсорбцията на влага и намаляват набъбването му.

Изкривяване. Изкривяването или промяната в оригиналната форма на дървения материал и частите се причинява главно от различното свиване на дървото в различни посоки. Страната на дъската, която е по-близо до сърцевината, изсъхва по-малко от противоположната (външната). Последният, свивайки се, дърпа себе си и другата страна. Следователно, при изкривяване, издутината на дъската винаги е обърната към сърцевината. Дъските от беловина се изкривяват по-силно, т.е. тези, които са по-далеч от сърцевината. Средната дъска, включително сърцевината, не се изкривява по време на свиване, ръбовете й стават само малко по-тънки.

Освен напречно, има и надлъжно изкривяване. Наблюдава се като огъване по дължина към широката страна - до ръба, както и диагонално - спираловидно изкривяване, или усукване. Причините за надлъжното и спираловидно изкривяване са нееднородната и наклонена структура на дървото. Крилатите дъски трябва да бъдат нарязани на по-малки части.

Широките дъски се изкривяват повече от тесните дъски. При свързване те трябва да бъдат разположени по такъв начин, че изкривяването на едната дъска да предотврати изкривяването на следващата. Следователно дървените щитове трябва да бъдат сглобени така, че основните части на дъските да са обърнати в различни посоки. Изкривяването може да бъде намалено или дори елиминирано, ако дъските се снаждат, снаждат и рамкират, като например при конструкцията на вратите, където панелът може да изсъхне без изкривяване.

Крекинг. Неравномерното свиване в различни посоки, както и неравномерното изсъхване на дървесината причинява напукване. Пукнатините преминават от външните слоеве към центъра на багажника, към сърцевината. Дървените трупи без кора се напукват повече от дървените трупи с кора, тъй като това забавя съхненето. Въпреки това, кората удължава времето за сушене и насърчава развитието на гниене и увреждане от корояди. При бавно сушене дървесината не се напуква, следователно по време на дългосрочно съхранение на дървен материал се вземат мерки за забавяне на тяхното изсъхване. За да направите това, краищата на трупи, греди и дъски са защитени със специални покрития.

Тегло. Масата на дървесината зависи от нейния вид, структура и влажност.

Специфична гравитация. Това е маса от дървесно вещество в абсолютно плътно състояние без празнини, кухини и влага. Тъй като масата на 1 cm 3 химически чиста вода при 4 ° C е 1 g, специфичното тегло на всяко вещество е съотношението на това вещество в абсолютно плътно състояние към масата на водата, взета в същия обем. Специфичното тегло на дървесното вещество е практически независимо от вида и е средно 1,54.

Плътност. Това е обемната маса на дървото в естественото му състояние, тоест с всички пролуки, кухини, влага, смола. Той е от голямо практическо значение и служи като основен индикатор за качеството и механичните свойства на дървесината. Плътността на дървесината от различните видове не е еднаква. Не е еднакво дори на различни места на едно и също дърво. Сърцевината е по-тежка от беловината. Дървесината в дупето има по-голяма плътност, отколкото в горната част на багажника. сравни дърво различни породиплътността е възможна само при същата влажност. За да определите обемното тегло на дървесината, трябва да претеглите проба от всякакъв размер (при 15% влажност) и да разделите теглото на обема на пробата. Получената обемна маса изразява съотношението на масата на единица обем дървесина към масата на същия обем вода. Ако обемната плътност на дървесината е 0,75, това означава, че 1 m 3 дървесина тежи 0,75 т. Най-тежката дървесина имат чемшир (0,97) и шам фъстък (1,12), а в Източен Сибир ела (0,35) и канадска топола (0,40). ).

Има абсолютна и относителна плътност на дървесината. Абсолютната плътност се характеризира с количеството дървесно вещество на единица обем и се определя от насипната маса. Дървесината с по-висока насипна плътност също има по-висока абсолютна плътност. Относителната плътност показва еднородността на структурата на дървесината. Високата относителна плътност е характерна за видовете с повече или по-малко еднородна структура на дървесината (чемшир, круша, габър, клен). Иглолистните видове (бор, смърч, ела, кедър) имат най-ниска относителна плътност. Дървесината с по-висока относителна плътност се обработва по-често, дава равна, гладка повърхност и е добре лакирана и полирана. Дървото с ниска относителна плътност е по-трудно за лакиране и полиране, но има различно ценно имущество- огъва се добре.

порьозност. Порьозността на дървесината се определя от обема на вътрешните кухини (клетъчни кухини, междуклетъчни пространства) и се изразява като процент от обема на дървесината в абсолютно сухо състояние. Тя зависи от обемната плътност на дървесината и намалява с нейното увеличаване.

Хигроскопичност. Хигроскопичността или абсорбцията на влага е способността на дървото да абсорбира влагата от околния въздух. Влажната дървесина лесно отделя влага в околния въздух; суха, напротив, лесно го абсорбира. Следователно хигроскопичността на дървесината причинява постоянни промени във влагосъдържанието, масата, размера и формата.

И така, абсолютно суха дървесина абсорбира водните пари от въздуха, докато съдържанието на влага съвпада с влажността и температурата на околния въздух. Влагата, която дървесината придобива, когато е изложена на въздух за продължително време с постоянна относителна влажност и температура, се нарича равновесно съдържание на влага в дървесината. Съществува връзка между това съдържание на влага в дървесината, температурата и влажността на околния въздух.

Топлопроводимост. Топлопроводимостта на дървото е способността му да провежда топлина. В сравнение с други материали, дървото е лош проводник на топлина. Ниската му топлопроводимост се обяснява с порьозността на структурата и високото съдържание на въздух в междуклетъчните и вътреклетъчните пространства, който е лош проводник на топлина. Топлопроводимостта зависи от обемното тегло на дървесината, влажността, температурата и посоката на влакната. Различните видове имат различна топлопроводимост на дървесината. Видовете с висока плътност (бук, дъб) са по-топлопроводими. Породите с по-ниска плътност (бор, смърч, бреза) са по-малко топлопроводими. Тъй като топлопроводимостта на водата е 23 пъти по-висока от топлопроводимостта на въздуха, топлопроводимостта на суровата дървесина е много по-голяма от тази на сухата дървесина. Освен това е по-голям по дължината на влакната, отколкото напречно.

Звукопроводимост. Звукопроводимостта е способността на материала да провежда звук. Тази способност на дървото е сравнително голяма. По протежение на влакната дървото провежда звука 15-18 пъти по-бързо от въздуха, а през влакната само 3-6 пъти по-бързо. Звукопроводимостта зависи от вида и съдържанието на влага в дървото. Високата влажност намалява звукопроводимостта му.

Способността за резониране или усилване на звука без изкривяване на тона е важно свойство на дървото, благодарение на което се използва за направата на табла на музикални инструменти. Резонансните свойства на дървото зависят от неговата обемна плътност и структурна еднородност. Колкото по-тънко е дървото, толкова по-добре предава високочестотен звук. Резонансът възниква, защото еластичните дървесни влакна от звукови вълни влизат в вибрация. Вибрациите се предават на околния въздух и това усилва звука.

Извиването, възлите, неравномерните годишни слоеве и високата влажност намаляват резонансните свойства на дървото. Най-подходяща за производството на палуби от музикални инструменти е суха, финослойна, равнослойна, здрава дървесина от смърч, кавказка ела и сибирски кедър.

Електропроводимост. Електрическата проводимост е способността на материала да провежда електрически ток. Дървото е лош проводник на електричество. Електрическата му проводимост зависи от породата, посоката на протичане на тока по отношение на местоположението на влакната, влажността и температурата. Съпротивлението на дървото при преминаване на електрически ток по влакната е по-малко, отколкото през влакната, а в радиална посока е малко по-голямо, отколкото в тангенциална посока. С увеличаване на съдържанието на влага в дървесината, нейната електрическа проводимост се увеличава. Различните видове дървесина имат различна електрическа проводимост. Борът и смърчът провеждат електричество по-лошо от дъб, ясен и клен.

Ниската електропроводимост на дървото позволява да се използва като изолационен материал(уплътнения под контакти, ключове, части от радиоприемници). За тази цел се използват дъб, ясен, бук, клен.

Механични свойствадърво. Дървените изделия под действието на външни механични сили, наред с други наложени им изисквания, трябва да отговарят и на условията за механична якост. Според механичните свойства на дървото се определя способността му да издържа на действието на външни механични сили, които включват налягането на товарите върху продукта, масата на хората и т. н. Когато върху дървото действат външни механични сили, възникват вътрешни напрежения или реакция в него възникват сили.

Промяната във формата или размера на дървесината под действието на външни сили се нарича деформация. Деформация, която изчезва след прекратяване на външната сила, се нарича еластична. Деформацията, при която след прекратяване на външната сила не се възстановяват формата или размерите на дървото, се нарича остатъчна. В определени условияеластичната деформация преминава в остатъчна. Това се използва при огъване на дърво.

С увеличаване на натоварването напреженията в материала се увеличават. Когато се достигне подходящата граница на напрежението, вътрешните кохезионни сили на частиците на материала не се съпротивляват достатъчно и материалът се разрушава. Напреженията в момента на разрушаване на материала достигат своята пределна якост, която се измерва в МРа. В зависимост от здравината на материала се установяват допустими напрежения, които определят максималното натоварване, което материалът може да поеме, когато се използва в конструкции без промяна на формата (деформация). Това натоварване се нарича товароносимост. В зависимост от вида на действието механичните сили се делят на натиск, опън, огъване, срязване, усукване и рязане. Механичните свойства на дървесината включват здравина, твърдост, еластичност, издръжливост, чупливост, цепене и пирони.

Сила. Силата на дървото е способността му да устои на действието на външни сили, които са склонни да компресират, разтягат, огъват, стържат или режат дървесина. В зависимост от това кои сили действат (на опън, натиск или огъване) и в коя посока (по протежение или напречно на влакната), дървото им устоява различно. Якостта на опън на дървесината при опън по влакната е много висока: средната й стойност за бор е 102,4 MPa.

Дървото има ниска якост на опън по цялото зърно. Якостта на опън при радиално напрежение (силата е насочена по лъчите на сърцевината) за всички скали е по-висока, отколкото при тангенциално напрежение (силата е насочена тангенциално към годишните слоеве). При иглолистните видове якостта на опън при радиално напрежение е по-висока от якостта на опън при тангенциално опън с 40%, а при твърдата дървесина - с 30%. Най-висока якост на опън на влакната имат твърди твърди дървесини - разпръснати съдови. Якостта на опън на дървесината през влакната е 50 пъти по-малка, отколкото по дължината им. Най-ниската якост на опън на дървото през влакната се дължи на слабата връзка между отделните влакна и съдовете. Въз основа на това при опън дървесина влакната трябва да имат надлъжна посока.

Има надлъжна и напречна компресия (в радиални и тангенциални посоки и равнини). Дървесината е по-устойчива на надлъжно компресиране (крайна), отколкото напречно (радиално и тангенциално). Средно за борова дървесинаякостта на натиск по дължината на влакната е около 41,7 MPa, т.е. приблизително 2 пъти по-ниска от якостта на опън по протежение на влакната.

Когато дървесината се компресира през влакната, първо настъпва постепенно уплътняване или смачкване на пробата. След това идва разрушаването под формата на лющене и напукване. Средно якостта на натиск на боровата дървесина през влакната (в тангенциална посока) е около 5 MPa.

Когато дървото е огънато (в детайлите на огънати плетени мебели), деформацията се изразява чрез огъване. От изпъкналата страна на гредата дървесните влакна се разтягат, а от огъната се компресират. За иглолистните дървета якостта на опън при тангенциално огъване е с 10–12% по-висока, отколкото при радиално огъване; за твърда дървесина е същото. Тъй като дървесината при компресия по протежение на влакната има значително по-ниска якост, отколкото при опън, разрушаването при огъване започва в зоната на компресия под формата на гънки. Счупването в зоната на опън се изразява като счупване или лющене на най-външните влакна. В високо качествопри дървесината счупването е вълнообразно или шипове; при ниско качество счупването обикновено е конхоидално, почти гладко. Дървесината има висока устойчивост на огъване. Зависи от влажността, плътността и вида на дървесината. Дефектите, особено възлите и пукнатините, намаляват якостта на огъване на дървото.

Преместването на парче дърво по посока на влакната без разрязването им се нарича срязване, а напречно на влакната с разрязването им се нарича срязване. Силата на стържене на дървесината е важна за разфасовките. Съдържанието на влага в дървото намалява здравината му. Колкото по-плътна е дървесината, толкова по-здрава е тя. Голяма сила имат габър, дъб, бук, ясен; среден - лиственица, клен, бреза; по-малки - бор, смърч, елша, липа.

Твърдост. Твърдостта е свойството на материала да устои на обработка чрез режещи инструменти и проникване на друго чуждо тяло в него: шило, пирон, винт. Твърдостта зависи от вида на дървесината, насипната плътност и съдържанието на влага. Една и съща скала има различна твърдост в различни посоки. Познаването на твърдостта на дървото е необходимо при избора и заточването на режещ инструмент за неговата обработка (рязане, рендосване, длето). Има крайна, радиална и тангенциална твърдост.

Повърхността на крайния (напречен) разрез е по-твърда от надлъжната, сърцевината е по-твърда от беловината. Колкото по-твърдо е дървото, толкова по-трудно е да се обработва. Според степента на твърдост дървесината се разделя на три групи: мека дървесина - бор, смърч, ела, топола, липа, трепетлика, върба; масив - дъб, бук, бреза, клен, бряст, лиственица; много твърди - чемшир, бяла акация, шам-фъстък, габър, круша.

Еластичност. Еластичността е способността на дървото да възстанови първоначалната си форма след прекратяване на външните сили, ако това въздействие не надвишава известна граница - границата на еластичност. Еластичността на дървесината зависи от съдържанието на влага, насипната плътност, прави зърна, броя и размера на сърцевините лъчи и възрастта на дървото. Колкото по-суха е дървесината, толкова по-устойчива е тя. С най-голяма еластичност имат дъб, ясен, бук и дрян. Еластичното дърво, поемайки удари, ги поема и омекотява отката на удара към тялото в контакт с дървото. За целта се изработват облицовки за наковални на чукове, дръжки за ударни инструменти, приклади и барабани.

вискозитет. Вискозитетът (пластичността) на дървото е способността му да променя формата си под въздействието на външни сили и да запазва тази форма след тяхното прекратяване. Вискозитетът зависи от вида, възрастта, влажността и температурата на дървесината. Мокро дърво в действие висока температураима по-висок вискозитет. Ето защо при производството на джанти, колела, дъги, огънати и плетени мебели, бъчви, дървесината е предварително запарена. Твърдите дървета са по-вискозни от иглолистните. Много вискозните видове включват бук, бряст, дъб, ясен, върба. Беловината се огъва по-добре от сърцевината. Дървесината на корените и клоните е по-пластична от дървото на ствола.

крехкост. Чупливостта е обратното свойство на еластичността. Той се крие във факта, че под действието на външна сила формата на материала леко се променя. Когато външната сила достигне граничната стойност, незабавно настъпва разрушаване. Сухата дървесина става по-чуплива.

Разделяне. Разцепването е способността на дървесината да се разцепва по дължината на влакната на парчета под действието на клин. Разцепването се дължи на слабата адхезия на дървесните влакна по дължината на дървото. Възлето и назъбено дърво се цепи по-трудно от дърво с права зърна. Аспен, смърч, бор и ела са склонни да се цепят лесно; клен, габър, бреза и дъб са по-трудни за цепи.

Заковаване на пирони. Заковаването е способността на дървото да държи пирони, винтове, патерици, скоби. Зависи от вида, насипната плътност и съдържанието на влага на дървесината. Повишената насипна плътност увеличава устойчивостта на дървото при издърпване на пирон или винт. Мокрото дърво улеснява забиването на пирони, но влагата ръждясва стоманените нокти и с увеличаването на корозията силата, задържаща нокътя, отслабва. Твърдата дървесина се разцепва по-бързо, когато в нея се забият пирони, отколкото дървото меки скали. За да се увеличи триенето, вместо пирони се използват винтове.

Общи понятия

Механичните свойства характеризират способността на дървото да устои на влиянието на външни сили (натоварвания). Според характера на действието на силите се разграничават статични, динамични, вибрационни и дълготрайни натоварвания. Статичните натоварвания са натоварвания, които се увеличават бавно и плавно. Динамичните, или ударни, натоварвания действат върху тялото моментално и с пълна сила. Вибрационните натоварвания са натоварвания, които променят както величината, така и посоката. Дългосрочните натоварвания действат дълго време.

Под въздействието на външни сили в дървесината се нарушава връзката между отделните й частици и се нарушава формата. Поради устойчивостта на дървото към външни натоварвания, в дървото възникват вътрешни сили; ако тези сили се припишат на единица площ на напречното сечение (1 cm2), тогава получаваме напрежението. Стресът се измерва в килограми на квадратен сантиметър (kgf/cm2).

Деформацията е промяна във формата и размера на дървото под действието на външни сили. Деформациите, които изчезват след прекратяване на силата, се наричат ​​еластични, а тези, които се запазват след отстраняване на натоварването, се наричат ​​остатъчни.

Механичните свойства на дървото включват здравина, твърдост, деформируемост, якост на удар.

Сила на дървото

Силата е способността на материала да устои на счупване при натоварване. Здравината на дървесината зависи от посоката на натоварване, вида дървесина, плътността, влажността и наличието на дефекти.

Само свързаната влага, съдържаща се в клетъчните мембрани, оказва значително влияние върху здравината на дървесината. С увеличаване на количеството на свързаната влага здравината на дървесината намалява (особено при съдържание на влага от 20 ... 25%). По-нататъшно повишаване на влажността над границата на хигроскопичност (30%) не се отразява на здравината на дървесината. Стойностите на якост на опън могат да се сравняват само при същото съдържание на влага на дървесината.

Освен влагата, механичните свойства на дървото се влияят и от продължителността на натоварването.

Има основни видове действие на силите: опън, компресия, огъване, срязване.

Максимална якост на опън. Средната якост на опън по дължината на влакната за всички породи е 1300 kgf/cm2. Якостта на опън по дължината на влакната е силно повлияна от структурата на дървото. Дори леко отклонение от правилното подреждане на влакната причинява намаляване на здравината.

Якостта на опън на дървесината през влакната е много ниска и средно е 1/20 от якостта на опън по дължината на влакната, тоест 65 kgf / cm2. Следователно дървото почти никога не се използва в части, които работят в напрежение през влакната. Якостта на опън на дървесината през влакната е важна при разработването на режими на рязане и режими на сушене на дървесина.

Крайна якост на натиск. Разграничаване на компресия по протежение на и напречно на влакната. При компресия по протежение на влакната деформацията се изразява в леко скъсяване на пробата. Разрушаването на натиск започва с изкривяване на отделни влакна, което при мокри екземпляри от меки и пластични скали се проявява като срутване на краищата и изкривяване на страните, а при сухи образци и при твърда дървесина причинява изместване на една част от образеца. спрямо другия.

Средната якост на натиск по влакната за всички скали е 500 kgf/cm2.

Якостта на натиск на дървесината през влакната е около 8 пъти по-ниска, отколкото по дължината на влакната. При компресиране през влакната не винаги е възможно точно да се определи момента на разрушаване на дървесината и да се определи величината на разрушителното натоварване.

Дървесината се тества за компресия през влакната в радиална и тангенциална посока. При твърда дървесина с греди с широка сърцевина (дъб, бук, габър) якостта при радиално компресиране е един и половина пъти по-висока, отколкото при тангенциална; при иглолистните дървета, напротив, якостта е по-висока при тангенциална компресия.

Максимална здравина при статично огъване. По време на огъване, особено при концентрирани натоварвания, горните слоеве на дървото изпитват напрежение на натиск, а долните слоеве изпитват напрежение по протежение на влакната. Приблизително в средата на височината на елемента има равнина, в която няма напрежение нито на натиск, нито на опън. Тази равнина се нарича неутрална; в него възникват максималните тангенциални напрежения. Крайната якост при натиск е по-малка, отколкото при опън, така че повредата започва в зоната на компресиране. Видимото разрушаване започва в разтегнатата зона и се изразява в разкъсване на най-външните влакна.

Якостта на опън на дървото зависи от вида и влажността. Средно за всички скали якостта на огъване е 1000 kgf / cm2, тоест 2 пъти повече от якостта на натиск по влакната.

Якост на срязване на дървото. Външните сили, които предизвикват движението на една част от детайла спрямо друга, се наричат ​​срязване. Има три случая на срязване: срязване по протежение на влакната, напречно на влакната и рязане.

Якостта на срязване по протежение на влакната е 1/5 от якостта на натиск по дължината на влакната. При твърда дървесина с греди с широка сърцевина (бук, дъб, габър) силата на раздробяване по тангенциалната равнина е с 10 ... 30% по-висока, отколкото по радиалната.

Якостта на срязване на влакната е приблизително два пъти по-малка от якостта на срязване по дължината на влакната. Силата на дървесината при рязане напречно на влакната е четири пъти по-висока от здравината при срязване по дължината на влакната.

Твърдост, деформируемост и ударна якост на дървото

Твърдост. Твърдостта е способността на дървото да устои на проникването на твърди тела в него.

Твърдостта на крайната повърхност е по-висока от тангенциалната и радиалната с 30% за твърдата дървесина и с 40% за иглолистните. Размерът на твърдостта се влияе от съдържанието на влага в дървото. При промяна на съдържанието на влага в дървесината с 1%, крайната твърдост се променя с 3%, а тангенциалната и радиалната - с 2%.

Според степента на твърдост всички дървесни видове при 12% влага могат да бъдат разделени на три групи:

мека (крайна твърдост 385 kgf / cm2 или по-малко) - бор, смърч, кедър, ела, топола, липа, трепетлика, елша;

твърд (крайна твърдост от 386 до 825 kgf / cm2) - дъб, сибирска лиственица, бреза, бук, бряст, бряст, бряст, клен, ябълково дърво, ясен;

много твърд (крайна твърдост повече от 825 kgf / cm2) - бял скакалец, желязна бреза, габър, дрян, чемшир.

Твърдостта на дървото е от съществено значение при обработката му с режещи инструменти: фрезоване, рязане, белене, а също и в случаите, когато е подложено на абразия при изграждане на подове, стълби, парапети.

Деформируемост. Деформируемостта е способността на дървото да променя размера и формата си под въздействието на силите. Показателите за деформируемост са модулите на еластичност, коефициентите на напречна деформация, модулите на срязване на дървото. В условия на краткотрайно излагане на товари дървото ви води като еластично тяло. Способността на дървото да се деформира характеризира неговата твърдост.

При определяне на модула на еластичност е необходимо измерване на напрежението и деформацията (удължаване и скъсяване).

Стойностите на модулите на еластичност при натиск, напрежение по протежение на влакната, а също и при огъване с натоварване в две точки практически не се различават. За дървесина от различни видове модулът на еластичност варира от 100...150 хиляди kgf/cm2. Модулът на еластичност при опън и натиск през влакната е много по-малък от модулите на натиск и напрежение по протежение на влакната: за твърда дървесина с 20 пъти, а за иглолистни - с 25 пъти.

сила на удар. Ударната якост, която характеризира способността на дървото да поема работа при удар без счупване, се определя по време на изпитванията на огъване. Колкото по-голямо е количеството работа, необходимо за счупване на дървена проба, толкова по-висока е нейната якост. Ако дървото е крехко, тогава трябва да се изразходва по-малко работа, за да се унищожи пробата.

Цвятдървесината зависи от климатичните условия на дървото. В умерен климат дървесината на почти всички видове е бледа на цвят, а в тропически климат има ярък цвят. Влиянието на климатичния фактор засяга и в рамките на същия пояс, например скалите, растящи в по-топлите зони - дъб, орех, тис и други, имат интензивен цвят, а тези, които растат на север - смърч, бор, трепетлика, бреза и др. други са бледи. Интензивността на цвета зависи и от възрастта на дърветата – с нарастване на възрастта интензитетът се увеличава. Промяната в цвета на дървесината настъпва под въздействието на въздух и светлина, както и от ефектите на гъбични лезии; при задържане на дърво във вода или в специални разтвори; по време на пара и сушене при висока температура.

Цветът на дървото е важна характеристика и се взема предвид при избора на видове за производство на мебели, интериорна декорация, при производството на художествени занаяти, музикални инструменти и др.

блясък- това е способността на дървото да отразява светлинния поток насочено. Гладките огледални повърхности имат най-голям блясък, тъй като дават насочено отражение. По правило блясъкът на дървото се оценява по белота: колкото по-голяма е белотата на дървото, толкова по-висок е индексът на блясък. Отблясъците и отраженията също дават основни лъчи при радиални разрези.

Текстура- Това е естествен модел върху тангенциални и радиални разрези на дърво, образувани от годишни слоеве и анатомични елементи. Колкото по-сложна е структурата на дървото, толкова по-богата е неговата текстура. В иглолистната дървесина структурата е проста и текстурата е еднаква, определя се главно от ширината растежни пръстении разлика

оцветяване на ранна и късна дървесина. Твърдата дървесина има сложна структура и по-богата текстура. Естеството на текстурата до голяма степен зависи от посоката на разреза. Много видове, като орех, ясен, бряст, дъб и други, имат красива и интересна текстура на тангенциален разрез. Дървото на радиалния разрез също има красива, оригинална текстура.

Дървесината от бури, образувана върху стволовете на дървета от твърда дървесина, има високи декоративни свойства. Текстурата на кленова дървесина от птичи поглед, която се създава от „спящи“ пъпки, които не са се развили в издънка, е много оригинална. Своеобразна и красива текстура се създава и изкуствено с неравномерно пресоване на дърво и последващото му рендосване, или при белене с вълнообразен нож, или под ъгъл спрямо посоката на влакната. С прозрачно дървесно покритие текстурата му е по-изразена. Текстурата е най-важният показател, който определя декоративната стойност на дървото.

Видове дървесна текстура:

1) без ясно изразен модел - липа, круша;

2) ситно изпъстрен модел - дъб, бук, чинар;

3) моарен модел - сив клен, вълнообразна бреза, махагон;

4) рисуване "птиче око" - ясен, клен, карелска бреза, украинска топола;

5) модел на черупката - кавказки орех, ясен, бряст - дупена част;

6) възел модел - смърч, бор.

Прясно изсечената дървесина, като правило, съдържа голямо количество вода и в бъдеще, в зависимост от условията на съхранение, може да се увеличи или намали, или да остане на същото ниво. Но в повечето случаи е необходимо да се вземат мерки за отстраняване на водата, тоест за изсушаване на дървесината. Показател за съдържанието на вода в дървесината е влажността, която се дели на абсолютна и относителна. На практика те използват предимно абсолютни

люта стойност на влажността, която се определя по формулата:

W абс. \u003d [(m - m 0) / m 0]? сто %,

където ме теглото на мократа дървесна проба, g;

м 0 - масата на същата абсолютно суха проба, г. Индикаторът за относителна влажност се използва рядко, главно като индикатор за съдържанието на влага в дървата за огрев. Определя се по формулата:

W отн. \u003d (m - m 0 / m)? сто %.

Има два начина за определяне на влажността - пряк и косвен. Директният метод се основава на извличане на вода от дърво. За да направите това, почистената дървесна проба се изсушава в пещ при температура 103 ° C, докато влагата се освободи напълно. По време на процеса на сушене пробата се претегля - първия път след 6-10 часа след началото на сушенето, а след това на всеки 2 ч. Сушенето се спира след като теглото на пробата вече не намалява. Директният метод ви позволява да определите съдържанието на влага в дървесината с голяма точност.

Вторият метод е индиректен, базиран на измерване на електрическата проводимост на дървесината с помощта на електрически влагомер. С това измерване скалата на устройството показва количеството влажност. Този метод дава възможност за бързо определяне на влажността. Но неговият недостатък се крие в грешката на измерване, която е 2-3%, а при съдържание на влага в дървесината над 30% - дори по-висока.

Водата в дървесината е в свързано и свободно състояние. Свързаната вода се намира в клетъчните стени и се държи здраво. Отстраняването на такава вода е трудно и има значителен ефект върху промяната на повечето свойства на дървесината. Максималното количество свързана вода съответства на границата на насищане на клетъчните стени, което се взема предвид при изчисленията: W b.p. = 30%.

Свободната вода се намира в клетъчните кухини и междуклетъчните пространства, така че е по-лесно да се отстрани от дървото.

Прясно отсечената дървесина има съдържание на влага от порядъка на 50-100%, а при дълъг престой във вода - повече от 100%.

След изсушаване на открито влажността се намалява до 15-20%. Нарича се влажност 20-22%. транспорт,и влагата, която дървесината има през периода на експлоатация, - оперативен.

Сушенето на дърва е от два вида - атмосферно,при температура на околната среда и изкуствен,или камера, когато температурата може да бъде до 100 ° C и повече. По време на камерно сушене се получава свиване на дървесината, тоест намаляване на линейните размери в радиална посока с 3-7%, а в тангенциална - с 8-10%, по протежение на влакната - 0,1-0,3%. Общото обемно свиване е 11-17%.

При сушене на дървесина механичните му свойства се променят с намаляване на влажността - еластичността намалява, но якостта на натиск се увеличава и електрическата проводимост също намалява.

плътност на дървесината- това е масата на единица обем материал, изразена в g / cm 3 или kg / m 3. Има няколко индикатора за плътност на дървесината, които зависят от влажността. Плътността на дървесното вещество е масата на единица обем на материала, който образува клетъчните стени. Тя е приблизително еднаква за всички скали и е равна на 1,53 g / cm 3, тоест 1,5 пъти по-висока от плътността на водата.

Плътността на абсолютно суха дървесина е масата на единица обем дървесина при липса на вода в нея. Определя се по формулата:

0 \u003d m 0 / V 0,

където p 0 е плътността на абсолютно суха дървесина, g / cm 3 или kg / m 3;

м 0 - тегло на дървесна проба при съдържание на влага 0%, g или kg; V 0 - обемът на дървесната проба при съдържание на влага 0%, cm 3 или m 3.

Плътността на дървесината е по-малка от плътността на дървесната субстанция, тъй като има кухини, пълни с въздух, тоест порьозност, която се изразява като процент и характеризира съотношението на кухините в абсолютно суха дървесина. Колкото по-голяма е плътността на дървото, толкова по-малка е порьозността му.

Плътността на дървесината значително зависи от влажността.С увеличаване на влажността плътността на дървесината се увеличава.Според плътността всички видове се разделят на три групи (при влажност на дървесината 12%):

1) скали с ниска плътност - 540 kg / m 3 или по-малко - това са смърч, бор, липа и др .;

2) породи със средна плътност - от 550 до 740 kg / m 3 - това са дъб, бреза, бряст и др .;

3) скали с висока плътност - 750 kg / m 3 и повече - това са дрян, габър, шам фъстък и др.

Топлинни свойства на дървотоса топлинен капацитет, топлопроводимост, топлопроводимост и топлинно разширение. Топлинен капацитет - способността на дървесината да акумулира топлина. Като показател за топлинен капацитет се приема специфичният топлинен капацитет C - количеството топлина, необходимо за загряване на 1 kg дървесна маса с 1 °C. Измерва ли се в kJ/kg? t °С.

Сухата дървесина е дървесна субстанция и въздух, като масовата част на въздуха в нея е незначителна. Следователно топлинният капацитет на сухото дърво е почти равен на топлинния капацитет на дървесното вещество. Специфичният топлинен капацитет на дървесината е практически независим от вида и при температура от 0°C за абсолютно суха дървесина е 1,55 kJ. С повишаване на температурата специфичният топлинен капацитет леко се увеличава и при температура от 100 °C се увеличава с около 25%. Когато дървесината се навлажни, нейният топлинен капацитет се увеличава.

Процесът на пренос на топлина в дървесината се характеризира с два показателя - коефициент на топлопроводимост и коефициент на топлопроводимост. Коефициент на топлопроводимост? числено равно на количеството топлина, което преминава за единица време през стена от дърво с площ ​​​1 m 2 и дебелина 1 m при температурна разлика от противоположните страни на стената от 1 ° C. Измерва се в W / (m? °C).

Коефициентът на топлопроводимост характеризира скоростта на промяна в температурата на дървесината при нагряване или охлаждане. Той определя топлинната инерция на дървото, тоест способността му да изравнява температурата. Коефициентът на топлопроводимост се изчислява по формулата:

където? – плътност на материала, kg/m3;

? - коефициент на топлопроводимост, W / (m? ° С);

c - специфичен топлинен капацитет на дървесината, kJ / (kg? ° С).

Както показват многобройни изследвания на електрическите свойства на дървото, неговата електрическа проводимост, тоест способността да провежда електрически ток, е обратно пропорционална на електрическото му съпротивление. Съществуват повърхностни и обемни съпротивления, които заедно дават общото съпротивление на дървена проба, поставена между два електрода. Обемното съпротивление характеризира препятствието за преминаване на ток през дебелината на пробата, а повърхностното съпротивление - по повърхността. Показателите за електрическо съпротивление са специфичен обем и специфично повърхностно съпротивление.

Проучванията показват, че сухото дърво е лош проводник на ток, но с увеличаване на влажността му съпротивлението му намалява. Това се вижда от данните, получени по време на проучванията (Таблица 1).

маса 1

Намаляването на повърхностното съпротивление настъпва с повишаване на влажността. Например, с увеличаване на съдържанието на влага в бука от 4,5 на 17%, повърхностното електрическо съпротивление намалява от 1,2? 10 13 към 1? 10 7 ома.

Освен това, в резултат на изследвания е установено, че намаляването на електрическото съпротивление на дървесината настъпва при нагряване, особено при ниската й влажност. По този начин повишаването на температурата от 20 до 94 ° C намалява съпротивлението на абсолютно суха дървесина с 10 6 пъти.

акустични свойства.При изследване на акустичните свойства на дървесината беше установено, че скоростта на разпространение на звука в дървесината е толкова по-голяма, колкото по-ниска е нейната плътност и по-висок е модулът на еластичност. Средните стойности на скоростта на звука по влакната за стайно-суха дървесина са: дъб - 4720 m/s, ясен - 4730 m/s, бор - 5360 m/s, лиственица - 4930 m/s. Допълнителни проучвания показват, че скоростта на звука през влакната е 3-4 пъти по-малка, отколкото по протежение на влакната. Скоростта на разпространение на звука зависи от свойствата на материалите и преди всичко от плътността, например в стоманата звукът се разпространява със скорост 5050 m/s, във въздуха - 330 m/s, а в каучука - 30 Госпожица. Въз основа на данните, получени при изследване на акустичните свойства на дървесината, е изграден ултразвуков метод за определяне на здравината и вътрешните скрити дефекти. Според проучванията звукопоглъщащият капацитет на дървесината е нисък, например звукоизолацията на борова дървесина с дебелина 3 cm е 12 dB, а дъбът с дебелина 4,5 cm е 27 dB. Както е установено от изследванията, най-добрите акустични свойства по отношение на най-голямото звуково излъчване са дървесината от смърч, ела и кедър, която се използва за производството на много музикални инструменти: скубални, лъкови, клавишни и др. Както показва практиката, дългогодишният Дървесината с дългосрочно излагане има най-добрите акустични свойства - за 50 години или повече.

Механичните свойства включват здравината и деформируемостта на дървото, както и някои технологични свойства. Силата на дървото е способността му да устои на разрушаване под въздействието на външни натоварвания. Якостта на опън на дървесината се определя чрез изпитване на проби за натиск, опън, огъване, срязване.

При тестване на дървесина за компресия натоварването се извършва по протежение на влакната, след това напречно и на едно място. Якостта на опън се определя в МРа по формулата:

b czh \u003d P max / a? б,

където P max е максималното натоварване на скъсване, N;

ноИ б- размери на дървената проба, мм.

Според данните от изпитването е установено, че когато дървото се опъне напречно на влакната, якостта е приблизително 1/20 от якостта на опън по протежение на влакната. Ето защо при проектирането на продукти и подреждането на различни строителни конструкциине позволявайте натоварванията на опън да бъдат насочени през влакната.

На практика в повечето случаи изделията от дърво работят с натоварвания на огъване. Следователно пробите от дърво трябва да бъдат тествани за огъване, като същевременно се определя якостта на опън в MPa по формулата:

b out = 3P max ? л/2? б? h2,

където l е разстоянието между опорите, mm;

бе ширината на пробата в радиална посока, mm;

зе височината на пробата в тангенциална посока, mm.

Когато образецът е огънат от изпъкналата страна, възникват напрежения на опън, а от вдлъбнатата страна възникват напрежения на натиск. При натоварвания над пределната стойност, разрушаването на дървесината става под формата на разкъсване на опънати влакна от изпъкналата страна на счупването на пробата.

Силата на срязване е от голямо значение. Този индикатор се определя при тестване на три вида срязване: за срязване по протежение и напречно на влакната; за рязане на дърва напречно. В същото време якостта на опън на дървесината за раздробяване - bsk, MPa се определя по формулата:

b sk \u003d P max / b? л,

б,лса дебелината и дължината на пробата в равнината на срязване, mm. Тестовете за рязане на дървесина напречно на влакната се извършват върху проби с помощта на подвижен нож. В този случай якостта на опън в МРа се определя по формулата:

Pmax / 2 ? а? б,

ноИ бса размерите на сечението на пробата, mm (напречно). Както показват резултатите от теста, здравината на дървесината при рязане напречно на влакната е 4 пъти по-голяма, отколкото при нарязване по дължината на влакната.

Както показаха тестовете, модулите на еластичност при натиск и опън на дървесината са приблизително еднакви и възлизат на 12,3 GPa за бор, 14,6 GPa за дъб и 16,4 GPa за бреза при съдържание на влага 12%. Модулът на еластичност напречно на влакната е около 20-25 пъти по-малък, отколкото по дължината, а в радиална посока е по-висок, отколкото в тангенциална посока с около 20-50%.

При тестване на дървесината се определя и модулът на еластичност:

E = 3? R? l / (64b ? h 3 ? f),

където Р- натоварване, равно на разликата между горната и долната граница на измерване, N;

л- разстояние между опорите (на които е разположена дървената проба), mm;

бИ зса ширината и височината на пробата, mm;

е-отклонение, равно на разликата между средноаритметичните стойности на отклонението при горната и долната граница на натоварване, mm.

Технологични свойства: якост на удар, твърдост, износоустойчивост, способност за задържане на винтове, пирони и други крепежни елементи, както и обработваемост с режещи инструменти.

Ударна якост на дървото- това е способността му да поема сили (работа) при удар без разрушаване. Колкото по-голямо е количеството работа, необходимо за разбиване на пробата, толкова по-висок е нейният вискозитет. Якостта на удар се определя по формулата:

А = Q/b x h, J / cm 2,

където Ве работата, изразходвана за счупване на образеца, J;

бИ зса ширината и височината на пробата.

твърдост на дървото- това е способността му да издържа на вдлъбнатина на тяло, изработено от по-твърд материал - стоманен поансон с полусферичен връх с радиус r== 5,64 мм до дълбочина 5,64 мм. В същото време, в края на натоварването, натоварването P се отчита по скалата на силомера на машината. След теста в дървото остава отпечатък с площ 100 mm 2. Статичната твърдост на пробата се определя в N/mm по формулата:

H \u003d P / ? ? r2,

където ? ? r2е площта на отпечатъка в дървото, когато в него се натисне полусфера с радиус г,мм

Ако има разцепване на пробите по време на изпитването, тогава поансонът се притиска до по-малка дълбочина - 2,82 mm, а твърдостта се определя по формулата:

H \u003d 4P / (3? ? r 2).

Всички скали са разделени на три групи според твърдостта на крайната повърхност: меки - с твърдост 40 N / mm 2 и по-малко, твърди - 41–80 N / mm 2 и много твърди - повече от 80 N / mm 2 .

износоустойчивостдървото характеризира способността му да издържа на износване при триене в повърхността на абразивни елементи или микрограпавини на по-твърдо тяло. При тестване за абразия се създават условия, които имитират реалния процес на абразия на дърво, използвано за подове, стълби, палуби. Абразирането се извършва на специална машина. В същото време степента на износване тизчислено в мм по формулата:

t=h? (m 1 - m 2) / m 1,

където з– височина на пробата преди абразия, mm;

м 1 И м 2 е масата на пробата преди и след изпитването, съответно, g.

Специфичното съпротивление на издърпване на пирон или винт се определя по формулата:

Р уд. \u003d P max / l (N / mm),

където P max е максималното натоварване при издърпване на пирони или винтове;

л- дължината на забиване на пирон или завинтване на винт. Способността на дървото да държи крепежни елементи зависи от неговия вид, плътност и съдържание на влага. Съпротивлението на издърпване на пирони, забити в радиална и тангенциална посока, е приблизително същото, но е по-високо, отколкото при забиване на пирони в края на пробата.

Способността на дървото да се огъва- най-доброто в бук, дъб, ясен, по-лошо - в иглолистни дървета. За да се подобри гъвкавостта на дървесината, тя се запарва преди огъване, след това след огъване се охлажда и изсушава във фиксирано състояние, в резултат на което придобива стабилна извита форма.

Способността на дървесината да се цепи- това е процесът на отделянето му по влакната под действието на натоварването, предавано на клина. Това е отрицателно свойство на дървото при забиване на пирони близо до ръба, както и на патерици, винтове при завинтване, но положително при цепене на дърва за огрев или добив на цепени трупи.