Изучение механических свойств древесины начинается с изучения такого главного механического свойства как прочность древесины.

Прочность древесины — это способность или свойство древесины сопротивляться разрушающему воздействию механических усилий. В зависимости от направления действия сил выделяют следующие механические усилия: растяжение, сжатие, сдвиг, поперечный изгиб, кручение и продольный изгиб. А в свою очередь каждое действие сил тоже имеет разновидности это зависит от направления воздействия по отношению к направлению годичных слоев и волокон. При воздействии внешних сил в древесине возникает напряжение и появляется деформация, т. е. происходит изменение размеров или формы образца. Если после прекращения воздействия механической силы деформация частично остается, она называется остаточной, а если полностью исчезает, — упругой.

Механические свойства древесины

Прочность древесины как правило характеризуется пределом прочности, это величина напряжения, равным отношению наибольшей нагрузки, предшествовавшей разрушению образца, к первоначальной площади его сечения. Деформация древесины может быть различной она зависит не только от величины действующих механических сил, но и от продолжительности их воздействия. Так, при кратковременном воздействии определенной силы деформация может быть упругой, а при длительном воздействии той же силы — остаточной и тем большей, чем длительнее воздействие. Таким образом, древесина под действием длительных нагрузок течет. Наука, занимающаяся изучением течения вещества и законов деформации материала под воздействием нагрузки в течение определенного времени, называется реологией.

Испытания механических свойств  древесины выполняют по соответствующим ГОСТам. В соответствии с ГОСТами испытания должны выполняться при стандартной влажности 12%. Если влажность отличается от стандартной, показатели механической прочности пересчитываются с учетом поправочных коэффициентов, указанных в ГОСТах.

Прочность древесины при сжатии вдоль волокон. Это одно из важных механических свойств древесины. Сопротивление сжатию вдоль волокон составляет довольно значительную величину и колеблется у различных пород от 45 до 65 МПа при стандартной влажности 12% и от 25 до 45 МПа при влажности выше 35%. При производстве мебели, свай, стоек, стропильных ферм и др. имеете важное значение сжатие древесины вдоль волокон.

Ещё одним из важных механических свойств древесины является прочность древесины при сжатии поперек волокон. При сжатии древесины поперек волокон в зависимости от направления сжатия (радиального, тангентального) и породы деформация древесины может быть неравномерной — трехфазной и равномерной — однофазной. В первом случае при испытании вначале проявляется повышение напряжений и деформации (1 фаза), затем прирост напряжений практически прекращается и наблюдается только увеличение деформации образца (2 фаза), далее напряжения начинают возрастать (3 фаза). В связи с наличием пофазной деформации испытания на сжатие поперек волокон ведутся с регистрацией как усилий воздействия, так и величин деформации. Напряжение принимают за условный предел прочности при сжатии поперек волокон, соответствующее пределу пропорциональности, т. е. максимальное значение напряжения на прямолинейном участке диаграммы. Условный предел в 5-11 раз меньше чем при сжатии вдоль волокон.

Прочность древесины при растяжении вдоль волокон. При растяжении древесины вдоль волокон показатель прочности имеет наибольшие значения. Деформация древесины при растяжении (удлинение образца) незначительна. Разрушение происходит в виде разрыва тканей. При низкой прочности древесины разрыв — раковистый, почти гладкий, а при высокой прочности разрыв длинноволокнистый. Прочность древесины на растяжение вдоль волокон как обычно зависит от породы древесины и находится в пределах 60-160 МПа при влажности 12%. Увеличение влажности приводит к некоторому снижению прочности.

Прочность древесины при растяжении поперек волокон. Древесина сравнительно слабо сопротивляется растяжению поперек волокон. Величина предела прочности при растяжении поперек волокон примерно в 20 раз меньше, чем при растяжении вдоль волокон, а если ещё есть трещины, это значение вообще может упасть до нуля. Поэтому на практике древесину не применяют в работе на растяжение поперек волокон. Перед сушкой или резанием древесины определяют величину прочности древесины на растяжение поперек волокон во избежании растрескивания древесины и для выбора режимов резания.

Прочность древесины при статическом изгибе. При изгибе древесины возникают напряжения сжатия на вогнутой и напряжения растяжения на выпуклой стороне. Так же при скалывании вдоль волокон возникают касательные напряжения. Сопротивление древесины статическому изгибу имеет большое значение во многих конструкциях, изготовляемых из нее, — балках, мебели, стропилах, мостах, лыжах. Предел прочности древесины при статическом изгибе в зависимости от породы колеблется в пределах 75-155 МПа (при влажности 12%). Увеличение влажности приводит к снижению предела прочности до 45-95 МПа (при влажности 30% и выше).

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

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Страницы: 1 2

    Опубликовано: 18.06.2009   Просмотрено: 3,953 раз


      При строительстве дома/бани отдадите предпочтение?


       
    Загрузка ... Загрузка ...
?php get_sidebar_right(); ?