Возникновение и развитие в древесине внутренних напряжений при сушке происходит схематически следующим образом.

Первопричиной возникновения внутренних напряжений, как указывалось, является неравномерное распределение влажности и связанная с ним неравномерная усушка по объему материала. Вначале, пока влажность по всему объему досок выше или равна пределу насыщения (кривые 0, 1), усушки нет и напряжения отсутствуют. Они появляются, когда влажность поверхности опускается ниже этого предела. Поверхностные слои стремятся усохнуть, т. е. сократить свой размер. Но этому стремлению препятствуют внутренние слои, усушка в которых еще не началась, что и создает в древесине напряженное состояние.

Если вырезать из высушиваемой доски торцовую пластинку и распилить ее на ряд слоев по толщине (такую пластинку называют секцией деформации) то, сопоставляя размеры целой секции и ее слоев, можно установить, какой знак имеют напряжения в различных зонах по толщине доски. Моменту времени 2 соответствует форма секции деформаций, описывается в несколько утрированном виде. Освобожденные от связи между собой слои секции принимают размеры, соответствующие их влажности: центральные слои — размер, равный начальной ширине доски, а поверхностные — более короткий размер. Целая же, не распиленная на слои секция (как и доска) имеет действительный размер по ширине в который больше размера поверхностных слоев, но меньше размера центральных слоев в свободном их состоянии. Поверхностные слои доски, следовательно, испытывают напряжения растяжения, а центральные слои — напряжения сжатия.

Выясним теперь, в каком состоянии будут находиться поверхностные и центральные слои доски в конце сушки, в момент времени. Будем для простоты полагать, что в этот момент влажность древесины стала по толщине равномерной. Если бы внутренние напряжения, действовавшие в первой стадии процесса, вызвали только упругие деформации, то все слои приобрели бы одинаковую усушку, секция деформаций в конце сушки имела бы форму, соответствующую и напряжения в древесине исчезли бы. На самом же деле в начале процесса в древесине (когда она еще влажная), кроме упругих, возникают и существенные остаточные деформации. Поэтому к концу сушки усадка древесины в поверхностных слоях (где действовали растягивающие напряжения), будет меньше свободной усушки, а в центральных (где действовали сжимающие напряжения), наоборот, больше. Секция деформаций будет иметь форму из которой видно, что в древесине в конце сушки появятся сжимающие напряжения на поверхности и растягивающие в центре. Состояние же, отвечающее форме секции, характерно для некоторого промежуточного момента процесса.

Очень важная особенность внутренних напряжений, т.е. напряжений, возникающих без приложения внешней нагрузки, состоит в том, что они строго уравновешены по объему тела. Обязательное условие, которому должны удовлетворять эти эпюры и которое вытекает из уравновешенности напряжений,— равенство площадей, характеризующих сумму растягивающих и сжимающих напряжений, т.е. площадей, расположенных выше и ниже нулевой линии.

По характеру этого изменения процесс сушки делится на четыре этапа: очень кратковременный нулевой этап (0—1), когда напряжения отсутствуют; первый этап (1—2), на протяжении которого действуют возрастающие до определенного максимума растягивающие напряжения на поверхности и сжимающие в центре; второй этап (2—3), когда эти напряжения снижаются от достигнутого максимума до нуля, и, наконец, третий этап (3—4), на котором в древесине развиваются напряжения противоположного знака. Эти напряжения, остающиеся в древесине после окончания сушки, называют остаточными напряжениями.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Страницы: 1 2 3

    Опубликовано: 12.12.2009   Просмотрено: 2,541 раз


      Какой способ сушки вы используете?


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