Технологические свойства древесины

Способность древесины удерживать металлические крепления.

При вбивании гвоздя в древесину перпендикулярно волокнам они частично перерезаются, частично изгибаются; волокна древесины раздвигаются и оказывают на боковую поверхность гвоздя давление, которое вызывает трение, удерживающее гвоздь в древесине.

При испытании древесины определяют усилие в кгс или удельное усилие в кгс/см², необходимое для выдергивания гвоздя или шурупа данных размеров.

Величина сопротивления выдергиванию зависит от направления по отношению к волокнам,породы древесины и плотности. Для выдергивания гвоздя, вбитого в торец, требуется меньшее усилие (на 10—50%) по сравнению с усилием, необходимым для выдергивания такого же гвоздя, забитого поперек волокон. Чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление выдергиванию гвоздя или шурупа. Например, для вдавливания и выдергивания гвоздей из древесины граба (плотность 0,73 г/см³) требуется усилие в четыре раза большее, чем для древесины сосны, плотность которой 0,44 г/см³.

Влажность древесины облегчает вбивание гвоздей в нее. Однако при высыхании способность древесины удерживать гвоздь уменьшается (гвозди ржавеют, и сила, удерживающая гвоздь, ослабевает). Сопротивление древесины выдергиванию шурупов примерно в два раза больше, чем для гвоздей.

Способность древесины к загибу

Способность древесины к загибу имеет значение при оценке пригодности древесины для гнутья. Стандартного метода для определения способности к загибу нет. Испытания проводят следующим образом. Образцы древесины в форме брусков размерами 10х30х500 мм последовательно изгибают на сменных шаблонах; вначале шаблон имеет радиус 50 см и планка изгибается до соприкосновения с выпуклой поверхностью шаблона. Затем планку загибают на шаблоне с радиусом выпуклой стороны в 45 см. Величину радиуса шаблона уменьшают до тех пор, пока в образцах появятся следы разрушения (излом, отщеп). Радиус шаблона, на котором произошло разрушение образца, характеризует способность древесины к загибу.

Наибольшей способностью к загибу обладают лиственные кольцесосудистые породы (дуб, ясень и др.) и рассеяннососудистые (береза). У хвойных пород невысокая способность к загибу. У влажной древесины способность к загибу выше, чем у сухой.

Износостойкость древесины.

Под действием механических усилий (главным образом трения) происходит износ поверхности древесины (в полах, лестницах, палубах, торцовых мостовых, вкладышах, осях).

Износостойкость древесины характеризует способность поверхностных слоев противостоять износу, т. е. разрушению в процессе трения. Метод испытания, разработанный и стандартизованный, создает условия, подобные реальным условиям истирания полов и настилов. Для этих испытаний используют специальную машину, которая обеспечивает истирание древесины при возвратно-поступательном движении образца с одновременным его поворотом.

Перед испытанием образцы измеряют с точностью до 0,1 мм и взвешивают с точностью до 0,001 г. Образец жестко закрепляют на диске машины. На образец опускают груз, на поверхности которого укреплена электрокорундовая зернистая шкурка, и включают машину. При возвратно-поступательном движении подошва груза проскальзывает по плоскости образца. Через 10 мин машину останавливают, образец вновь измеряют и взвешивают и по формуле вычисляют показатель истирания t:

t= h((m1-m2)/m1)

где h — высота образца, мм; m1 — масса образца до испытания, г; m2 — масса образца после испытания, г.

Износ древесины с боковой поверхности больше, чем с торцовой. Износ уменьшается с повышением твердости и плотности древесины. Влажность увеличивает износ древесины.

Для изучения истирания в трущихся частях используют другой метод испытаний. Образец закрепляют неподвижно и истирают вращающейся втулкой из инструментальной стали, прижимаемой к образцу с определенным усилием. Показателем износа служит объем, получающейся в образце лунки после определенного числа оборотов истирающей втулки.

Сопротивление древесины раскалыванию.

Раскалывание древесины по действию силы и характеру разрушения напоминает растяжение поперек волокон, которое в этом случае является внецентренным, т. е. результатом действия растяжения и изгиба. Это свойство древесины имеет практическое значение, так как целый ряд сортиментов древесины заготовляют путем раскалывания (клепка, обод, спицы, дрань и др.). Для испытания используют образец, напоминающий бельевую прищепку.

Раскалывание может проходить по радиальной и тангентальной плоскостям. Сопротивление по радиальной плоскости у древесины лиственных пород меньше, чем по тангенталыюй. Это объясняется влиянием сердцевинных лучей (дуб, бук, граб). У хвойных, наоборот, раскалывание по тангенталыюй плоскости меньше, чем по радиальной. При тангентальном раскалывании у хвойных пород разрушение происходит по ранней древесине, прочность которой значительно меньше прочности поздней древесины.

В настоящее время испытания на раскалывание теряют свое значение, так как большая часть колотых сортиментов заменяется пилеными.

Сопротивление раскалыванию в радиальной плоскости древесины при влажности 12% составляет: у клена 22,2, ясеня — 21,7, груши — 21,5, граба — 20,5, дуба — 16,2, липы—14,3, ольхи—13,8, тополя — 9,7 кгс/см².