ТЕМА УРОКА:

ТВЁРДОСТЬ

ТВЕРДОСТЬ Это свойство древесины сопротивляться внедрению более твердого тела определенной формы. Это свойство древесины сопротивляться внедрению более твердого тела определенной формы.

Испытание на статическую твердость

ЧИСЛО ТВЁРДОСТИ ПО БРИНЕЛЛЮ Число твердости по Бринеллю определяется делением нагрузки P, кг·с (Н) на площадь поверхности сферического отпечатка S, мм 2 (м 2 ), и может быть вычислено по формуле

ВЫВОД: Статическая твёрдость торцевой поверхности выше, чем боковых поверхностей.

Твёрдость (торцовая при влажности 12%), МПа Хвойные Лиственные Сосна кедровая Ель Пихта Листвен ницца Береза ДубОсина 28,4 (18,3) 21,625,327,442,0 46,3 (27,5) 67,5 (60,6) 25,5

Степень твёрдости древесных пород (при влажн.12%) Мягкие Твёрдые Очень твёрдые сосна лиственницца акация белая ель сибирская берёза железная кедрбукфисташки пихтадубкизил можжевельникплатансамшит топольрябинаграб липаклёнтис осина яблоня ольха хурма каштан ясень Торцовая твёрдость (МПа) 40 и менее 40, более 80

Мягкая сосна используется не только в строительстве домов, но и в производстве столярных изделий

Истираемость это свойство материала изменяться в объеме и массе под воздействием истирающих усилий. Износом называют разрушение материала при совместном действии истирания и удара.

Лабораторные исследования

Истираемость древесины на круге истирания G1 в г/см 2, характеризуемую потерей массы образца, вычисляют по формуле: Истираемость древесины на круге истирания G1 в г/см 2, характеризуемую потерей массы образца, вычисляют по формуле: где т 1 - масса образца до испытания, г; т 2 - масса образца после 4 циклов испытания, г; F - площадь истираемой грани образца, см 2.

Испытания на износостойкость древесины показали : Износ боковых поверхностей значительно больше, чем торцового разреза; Износ боковых поверхностей значительно больше, чем торцового разреза; С повышением плотности древесины износ уменьшается. С повышением плотности древесины износ уменьшается.

Д У Б Используют для изготовления паркета, лестниц. Широко используется в отделочных работах в судостроении.

Диаграмма растяжения А – предел пропорциональности А – предел пропорциональности Б - предел упругости Б - предел упругости ВГ – участок текучести ВГ – участок текучести Д – предел прочности Д – предел прочности

это свойство материала сопротивляться разрушению под действием внутренних напряжений, возникающих от внешних нагрузок. Прочность материала характеризуется пределом прочности. ПРОЧНОСТЬ

ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ – напряжение, соответствующее нагрузке, при которой происходит разрушение образца материала. Три вида предела прочности: При сжатии П При растяжении При изгибе

Предел прочности при сжатии Предел прочности σ, Па, P max – разрушающая нагрузка, Н, S - площадь сечения образца, м 2. σ = Pmax / S Вывод: Прочность при сжатии вдоль волокон больше чем поперек волокон.

Предел прочности при растяжении σ раст. = P/S σ раст. = P/S Вывод: Вывод: Прочность древесины на растяжение поперек волокон гораздо ниже чем вдоль волокон. Прочность древесины на растяжение поперек волокон гораздо ниже чем вдоль волокон. Р – разрушающая нагрузка, Н; F – площадь поперечного сечения, мм 2

Вывод: Прочность древесины на растяжение вдоль волокон больше чем на сжатие.

Предел прочности при изгибе σ изг = 3Pl / 2bh 2 (при одном грузе) где l - пролет между опорами, м; а - расстояние между грузами, м; b и h - ширина и высота поперечного сечения балки, м. σ изг = P(l - a) / bh 2 (при двух грузах)

Предел прочности некоторых строительных материалов, МПа сжатие изгиб растяжение Гранит – 5 Тяжелый бетон 10 – 50 2 – 8 1 – 4 Керам. кирпич 7, ,8 - 4,4 Сталь 210 – – 900 Древесина 30 – – – 150 Стеклопластик 90 – – – 120

Пределы прочности разных пород древесины. Наименование Породы Породы Хвойные Лиственные Сосна Ангар- ская Сосна Кедро- вая Ель Пихта Сибир- ская Лист- вен- ницца Береза Осина Дуб Предел прочности, МПа При статическом изгибе 84,5(48,5)69,2(36,3)78,6(43,0)67,9(39,6)108,8(60,5)109,5(64,5)76,5(44,5)103 При сжатии вдоль волокон 46,3(20,8)40,0(16,4)45,0(19,2)40,0(17,2)61,5(24,8)54,0(26,3)43,1(18,8)57,5 При растяжении вдоль волокон 102(77,6)89,2(68,0)101(77,2)66,3(50,5)124(94,5)136,5(102)121(92,7)105

Прочность древесины зависит от: Направления действия нагрузки; Породы дерева; Плотности; Влажности; Наличия пороков.

Гвозди Шурупы Скобы Костыли

При забивании гвоздя в древесину возникают упругие деформации, которые обеспечивают достаточную силу трения, препятствующую выдёргиванию гвоздя. Усилие, необходимое для выдёргивания гвоздя, забитого в торец образца, меньше усилия, прилагаемого к гвоздю, забитому поперёк волокон.

С повышением плотности сопротивление древесины выдёргиванию гвоздя или шурупа увеличивается. Усилия, необходимые для выдёргивания шурупов, больше, чем для выдёргивания гвоздей, т.к. в этом случае к трению присоединяется сопротивление волокон перерезанию и разрыву.

Чем больше плотность древесины, тем выше сопротивление.

Порода древ есин ы Плотност ь кг/м 3 Размеры гвоздей, мм оцинкованных не оцинкованных 1,2 ×251,6×252×4 Средние показатели сопротивления в направлениях Сосна Ель Листвен ницца Дуб Бук

Усилие, необходимое для выдёргивания гвоздя, забитого в торец, на 10 – 15% меньше усилия, прилагаемого к гвоздю, забитому поперёк волокон.

Покровская церковь в Кижах

Купола церкви Преображения