Испытание на сдвиг как правило выполняют в трех направлениях: скалывание поперек волокон, скалывание вдоль волокон, перерезание древесины поперек волокон. Каждый вид испытания можно проводить в радиальном и тангентальном направлениях. Всего возможны шесть случаев испытания на сдвиг. Наиболее распространенное испытание — на скалывание вдоль волокон. Показатель предела прочности при скалывании вдоль волокон для хвойных пород древесины почти не зависит от радиального или тангенциального направления и составляет 6,5-10 МПа. У лиственных пород древесины при радиальном скалывании показатель предела прочности в зависимости от породы находится в пределах 6-15 МПа, при тангентальном на 10-30% выше, чем при радиальном. Прочность древесины при других случаях сдвига мало изучена.

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

Твердость древесины. С твердостью древесины сталкиваются при изучении ее стойкости на истирание (деревянные настилы, паркет, деревянные полы), при обработке древесины режущим инструментом, скреплении гвоздями (тара, строительные блоки). Твердость может быть различной на торцовой, радиальной и тангентальной поверхностях. Наиболее твердая — торцовая поверхность (25-98 МПа в зависимости от породы при влажности 12%). Твердость тангентальной и радиальной поверхностей почти одинаковы между собой, а по отношению к торцовой ниже на 35-45 %. Твердость уменьшается при увеличении влажности.
Модули упругости. Свойство материала деформироваться (изменять форму), т.е. его жесткость, характеризуется модулем упругости, который представляет собой отношение напряжения в материале к упругой деформации. Для вычислении модуля упругости или сдвига при испытаниях одновременно измеряют напряжения и деформации (с высокой точностью).
Коэффициенты качества древесины. При использовании древесины в различных деревообрабатывающих производствах, решающее значение имеет не только прочность, но и масса деталей и узлов, изготовленных из разных материалов, комплексным показателем свойств материала, в том числе и древесины, является коэффициент качества.

Коэффициент качества — это отношение показателя механических свойств к плотности материала. Если сравнить коэффициенты качества различных материалов при растяжении, окажется, что древесина по этому показателю стоит выше многих металлов, соперничая с лучшими сортами стали:
Сталь легированная — 0,95-2,3
Стальное литье — 0,45-0,55
Железо — 0,32-0,42
Дюралюминий — 1,1-1,7
Алюминий — 0,3-0,4
Чугун – 0,3-0,51
Древесина:
ель, сосна — 1,4-2,1
липа — 1,7-2,4
береза — 1,9-2,7

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

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

Вследствие анизотропности строения древесины и значительной изменчивости ее свойств во времени и под влиянием различных факторов коэффициенты запаса для нее устанавливаются более высокими, чем для металлов. Коэффициенты запаса для сжатия и скалывания составляют от 3 до 5, при растяжении вдоль волокон до 8-10. Модуль упругости при приближенных расчетах принимают независимо от породы равным 10000 МПа, если изделие эксплуатируют в сухом помещении, 7000 МПа для элементов, долго находящихся в увлажненном состоянии.
Для расчета элементов из сосны и ели, эксплуатируемых в сухом помещении при длительных нагрузках, принимают следующие допускаемые напряжения, МПа: изгиб и сжатие вдоль волокон 10, растяжение вдоль волокон 7, перерезание поперек волокон 4,5, смятие поперек волокон 3,5, скалывание вдоль волокон 1-2, скалывание поперек волокон 0,5. Для древесины ясеня, дуба, клена допускаемые напряжения могут быть выше в 2 раза, кроме скалывающих напряжений, которые выше в 1,6 раза.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Страницы: 1 2

    Опубликовано: 18.06.2009   Просмотрено: 3,952 раз


      Какой способ распиловки бревен вы используете?


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