Твердость, деформативность и ударная вязкость древесины

Твердость

Твердостью называется спо­собность древесины сопротивляться внедре­нию в нее более твердых тел (ГОСТ 16483.17 - 81). Твердость торцовой поверх­ности выше тангенциальной и радиальной на 30% у лиственных пород и на 40% - у хвойных. На величину твердости оказы­вает влияние влажность древесины. При из­менении влажности древесины на 1% торцовая твердость изменяется на 3%, а танген­циальная и радиальная - на 2%.

Твердость, деформативность и ударная вязкость древесины

По степени твердости все древесные по­роды при 12%-ной влажности можно разде­лить на три группы:

мягкие (торцовая твердость 38,5 МПа и менее) - сосна, ель, кедр, пихта, тополь, липа, осина, ольха;

твердые (торцовая твердость от 38,6 до 82,5 МПа) - лиственница сибирская, бере­за, бук, вяз, ильм, карагач, клен, яблоня, ясень;

очень твердые (торцовая твердость более 82,5 МПа) - акация белая, береза желез­ная, граб, кизил, самшит.

Ударный способ определения твердости заключается в том, что на древесину с высоты 0,5 м падает стальной шарик; ударяясь о поверхность древесины, он ос­тавляет отпечаток. Величину твердости получают путем деления работы (Дж), за­траченной на удар, на площадь отпечатка (м. кв.). Твердость древесины имеет существен­ное значение при обработке ее режущими инструментами: фрезеровании, пилении, лу­щении, а также в тех случаях, когда она подвергается истиранию при устройстве по­лов, лестниц, перил.

Деформативность

Деформативностъю называют способность древесины изменять свои размеры и форму при воздействии усилий. Деформации, исчезающие после прекращения действия силы, называются упругими, а сохраняющиеся после снятия нагрузки - остаточными. Показателями деформативности служат модули упругости, коэффициенты поперечной деформации, мо­дули сдвига древесины. В условиях непро­должительного воздействия нагрузок древе­сина ведет себя как упругое тело. Способ­ность древесины деформироваться характе­ризует ее жесткость. При определении модуля упругости необ­ходимо измерять напряжение и деформа­цию (удлинение и укорочение).

Величины модулей упругости при сжа­тии, растяжении вдоль волокон, а также при изгибе с нагружением в двух точках практически не различаются. Для древесины разных пород модуль упругости колеблется в пределах 12-15 ГПа. Модуль упругости при растяжении и сжатии поперек волокон значительно меньше модуля при сжатии и растяжении вдоль волокон: для лиственных пород в 20, а для хвойных - в 25 раз.

Ударная  вязкость 

Ударная вязкость, характеризующая способность древесины поглощать работу при ударе без разруше­ния, определяется при испытаниях на изгиб. Чем больше величина работы, потребной  для излома образца древесины, тем выше  его вязкость. Если древесина хрупкая, то для разрушения образца необходимо затра­тить меньшую величину работы. Древесина лиственных пород в среднем  имеет ударную вязкость в 2 раза (мягкие в 1,5 раза, твердые в 2,5 раза) большую, чем у хвойных пород.

Все статьи: