Версия 15:10, 19 апреля 2011

Гипермаркет знаний>>Технология>>Технология 7 класс>> Физико-механические свойства древесины

  Технология обработки древесины. Элементы машиноведения

                                       1. Физико-механические свойства древесины

Древесина обладает различными свойствами. Среди них различают физические и механические.

К физическим свойствам относят плотность, влажность, цвет, запах.

К механическим относят свойства древесины, которые связаны с воздействием на нее внешних сил. Это такие свойства, как твердость, прочность, упругость.

Вы уже обратили внимание, что древесина различных пород бывает легкой и тяжелой, т. е. менее плотной и более плотной.

Плотностью р называют количество массы древесины т (кг), содержащейся в единице объема V(м3):

rfhn


Например, если брусок из сосны имеет объем 0,01 м3 и массу 5 кг, то плотность древесины сосны составит 5 / 0,01 = 500 (кг/м3).

Малую плотность имеют липа, ель, сосна, тополь, кедр (р — 400...550). Большую плотность имеют дуб, береза, лиственница, ясень, клен, яблоня, груша (р = 700...900).

Влажностью древесины называют количество влаги, содержащейся в массе древесины. При высушивании древесины часть влаги испаряется. Массу воды, содержащейся в древесине, можно определить, если взвесить образцы до и после высушивания и найти разность m1 — m2, где m1 — масса образца древесины до высушивания, m2 - масса образца древесины после высушивания.

Теперь, если эту разность, т. е. массу испаренной влаги, разделить на массу высушенного образца и умножить на 100 %, то получим влажность древесины W:

rfhn

Например, если масса образца древесины до высушивания составляла 60 г, а после высушивания — 40 г, то влажность древесины до высушивания составляла:

[(60 - 40) / 40] • 100 % = 50 % .

Твердостью древесины называют ее способность сопротивляться проникновению в нее других тел, например вдавливанию в ее поверхность с определенной силой стального шарика. По величине отпечатка (лунки) на поверхности древесины судят о ее твердости. Чем меньше лунка, тем тверже древесина. В твердую древесину трудно вбить гвоздь, труднее строгать ее рубанком, пилить, выдалбливать, сверлить, резать ножом.

Прочностью древесины называют ее способность выдерживать определенные нагрузки не разрушаясь. Чем большие нагрузки она выдерживает, тем она прочнее. Высокой прочностью обладает древесина дуба, клена, березы, а низкой — осины, липы, ели. Различают прочность на растяжение, сжатие и изгиб. При этом волокна древесины растягиваются, сжимаются или изгибаются. И если действующие нагрузки превысят те, которые древесина может выдержать (допустимые), то изделие разрушится. На растяжение, например, работают подвески люстр. На сжатие работают ножки стульев, сваи мостов. На изгиб работают лыжи, балки и настилы мостов.

Действующие нагрузки и допустимую прочность на растяжение, сжатие и изгиб определяют в H/S , где H — сила в ньютонах (1 ньютон ............ 0,1 кг), S (мм2) — площадь поперечного сечения детали. Допустимая прочность приводится в справочниках.

Упругостью древесины называют ее способность восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия непродолжительной нагрузки. Из упругой древесины делают лыжи, палки, линейки, спортивные луки.

Цвет древесины весьма различен у разных пород, поэтому по цвету можно определить породу древесины. Древесина имеет в основном приятные цвета желтоватых оттенков. В изделиях из древесины стараются сохранить ее естественный приятный цвет, не окрашивая ее или лакируя поверхности прозрачными лаками.

rfhn
 
Рис. 1. Сушка пиломатериалов в штабелях

Запах древесины является определяющим признаком пород. Смолистый запах имеет древесина хвойных пород. Специфичный едкий запах имеет древесина осины.

Многие изделия изготавливают из сухой древесины, влажность которой составляет 8...15 %. Детали из сухой древесины не коробятся, хорошо обрабатываются, не гниют, хорошо красятся, долго служат.

Свежесрубленная древесина имеет влажность около 60...80 %. Чтобы получить древесину с производственной влажностью 8...15 %, ее сушат.

Сушка древесины бывает естественной (атмосферной) и искусственной (камерной).

Для естественной сушки пиломатериалы укладывают с прокладками в штабель (рис. 1) на открытом продуваемом месте или под навесом.

Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах. Этот процесс проходит намного быстрее, так как древесина обдувается горячим воздухом и испаряет свою влагу.
 
rfhn

Рис. 2. Формы высушенных образцов, вырезанных из различных зон поперечного сечения ствола

В результате высушивания древесины происходит ее усушка — уменьшение размеров. Усушка различна вдоль и поперек волокон, а также в радиальном и в тангенциальном направлениях. Поэтому образцы, выпиленные из различных зон поперечного сечения ствола (рис. 2), после высушивания имеют различные формы, т.е. коробятся.

rfhn
 
Рис. 3. Покоробленность досок: а — продольная выпукло-вогнутая по пласти; б — продольная волнистая по пласти; в — продольная выпукло-вогнутая по кромке; г — поперечная выпукло-вогнутая; д — крыловатая; а1...а6 — величина покоробленности в мм
 

Чтобы не происходило большого коробления пиломатериалов, их высушивают в штабелях с прокладками под давлением в зажатом состоянии.

На рис. 3 приведены различные виды покоробленности досок.


                                                        Практическая работа №1
                        Определение плотности древесины по объему и весу образца

1.    Пронумеруйте выданные учителем образцы древесины и вычислите их объемы в м3, умножив их длину на ширину и высоту в м. Данные запишите в тетрадь.
2.    Взвесьте образцы и запишите их массы в кг.
3.    Определите по формуле плотность древесины для каждого образца в кг/м3.

                                                 Практическая работа №2
                                  Определение влажности образцов древесины

1.    Взвесьте сухие 3 — 4 образца древесины разных пород. Пронумеруйте их. Результаты запишите в таблицу.
2.    Окуните их в воду и выдержите 5...10 минут.
3.    Выньте и вытрите образцы сухой тряпкой Опять взвесьте. Результаты запишите в таблицу.
4.    Вычислите их влажность по формуле.

О Физические и механические свойства древесины, плотность, влажность, твердость, прочность (растяжение, сжатие, изгиб), действующие нагрузки, допустимая прочность, упругость, цвет, запах, свежесрубленная древесина, сушка естественная и искусственная, штабель, сушильная камера, производственная влажность, коробление.
 
1. Перечислите физические и механические свойства древесины. 2. Что называют плотностью, влажностью, прочностью, твердостью, упругостью? 3. Для чего сушат
древесину? 4. Какие виды сушки древесины вы знаете? 5. Как можно определить влажность древесины?

Самородский П.С., Симоненко В.Д., Тищенко А.Т., Технология. Трудовое обучение: Учебник для учащихся 7 класса (вариант для мальчиков) общеобразовательной школы. / Под ред. В.Д. Симоненко.— М.: Вентана-Графф, 2003. — 192 е.: ил.

_{Технология для 7 класса, учебники и книги по технологии скачать, библиотека онлайн}

Содержание урока
 конспект урока
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников
 
Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 
 
Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.