Deutsch English

Механические свойства древесины.

Способность древесины сопротивляться воздействию внешних механических усилий характеризует ее механические свойства, в число которых входят:

* прочность - способность сопротивляться разрушению от механических усилий;
* жесткость - способность сопротивляться изменению размеров и формы;
* твердость - способность сопротивляться проникновению другого, более твердого тела;
* ударная вязкость - способность поглощать работу без разрушения при ударе.

Различают следующие основные виды действия механических сил: растяжение, сжатие, сдвиг, поперечный изгиб, кручение, продольный изгиб.

Применительно к древесине важно знать, в каком направлении действуют эти силы, вдоль или поперек волокон, в радиальном или тангентальном направлениях и т. д. При повышении влажности древесины предел прочности снижается.

Наиболее характерное и важное механическое свойство древесины - прочность при сжатии вдоль волокон. Древесина оказывает большое сопротивление сжатию вдоль волокон, что обусловливает частое применение древесины для работы в этих условиях (сваи, стойки, ноги стропильных ферм и т. д.). При повышении влажности древесины предел прочности при сжатии вдоль волокон снижается.

В местах врубок или соединений деревянных деталей с металлическими практическое значение имеет прочность древесины при сжатии поперек волокон.

По сравнению с пределом прочности при сжатии вдоль волокон, предел прочности при сжатии поперек волокон составляет от 17% (для твердых лиственных пород) до 10% (для хвойных и мягких лиственных пород).

Прочность древесины при сдвиге играет важную роль в расчете конструкций и изделий из древесины, поскольку надежность соединений во многих случаях зависит от способности древесины сопротивляться действию касательных напряжений. При повышении влажности предел прочности при сдвиге понижается.

Предел прочности при сдвиге древесины поперек волокон в 2-4 раза ниже предела прочности сдвига вдоль волокон. Высокая прочность и легкость приложения усилия обусловливает широкое применение древесины для изделий, работающих на изгиб (балки, стропила, фермы мостов и т. д.).

Твердость древесины имеет большое значение при ее обработке режущим инструментом, а также в тех случаях, когда она подвергается истиранию (полы, деревянные мостовые), толчкам и ударам.

Твердость определяют вдавливанием в древесину стального стержня с полусферическим концом. При повышении влажности твердость древесины понижается.

Проницаемость древесины. Проницаемость характеризует способность древесины пропускать жидкости и газы под давлением. Показатели, характеризующие способность древесины пропускать жидкости и газы, имеют значение для разработки режимов пропитки и сушки, выбора материалов для изготовления бочек, судов, трубопроводов и т. д.

Влаго - и газопроницаемость древесины зависят от породы и направления. Так, например, водопроницаемость у пихты поперек волокон в несколько сотен раз меньше, чем вдоль волокон. Газопроницаемость для сосны вдоль волокон в 100 раз больше, чем в радиальном направлении поперек волокон.

Теплопроводность древесины - способность проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности Х, который представляет собой количество тепла, проходя - - щее в течение 1 ч через плоскую стенку площадью 1 м2 и толщиной 1 м при разности температур на противоположных сторонах стенки в 1° С. Теплопроводность древесины мала. Например, для березы вдоль волокон она составляет 0,5 ккал/м-г-град. Вследствие малой теплопроводности толщина деревянных стен может быть значительно меньше толщины кирпичных стен.

Акустические свойства древесины. В эту группу входят звукопроводность и звукоизоляционные свойства, а также резонансные свойства древесины. Звукопроводность древесины зависит от ее жесткости и плотности. Чем выше жесткость и меньше плотность, тем выше скорость распространения звука. С наибольшей скоростью звук распространяется вдоль волокон, значительно медленнее в радиальном и еще медленнее в тангентальном направлении. Так, например, скорость распространения звука в сосне вдоль волокон 5030 м/сек, в радиальном направлении 1450 м/сек, в тангентальном направлении 850 м/сек.

Звукоизоляционные свойства характеризуются звукопроницаемостью - разностью звукового давления перед и за перегородкой из древесины. Эти звуковые свойства имеют значение при использовании древесины в качестве звукоизоляционного строительного материала и применении древесины для улучшения акустики в музыкальных залах, театрах и пр.

Способность древесины резонировать широко используется в музыкальных инструментах. Наиболее часто применяется (является резонансовой) для изготовления дек музыкальных инструментов древесина ели, пихты, кедра.

Электрические свойства древесины. В этой группе свойств наиболее интересны электропроводность и электрическая прочность. Электропроводность древесины зависит от ее электрического сопротивления - чем больше сопротивление, тем меньше электропроводность. Электропроводность древесины зависит от породы, направления прохождения тока, влажности и температуры. С повышением содержания влаги и температуры сопротивление уменьшается в тысячи раз.Электропроводность древесины имеет практическое значение в случаях ее применения для столбов связи и электропередач, рукояток электроинструментов.

Электрическая прочность древесины имеет значение при оценке ее как электроизоляционного материала и характеризуется пробивным напряжением в вольтах на 1 см толщины материала, зависит от породы древесины, влажности, температуры и напряжения. Электрическая прочность древесины вдоль волокон примерно в 2-3 раза меньше, чем поперек волокон; в радиальном направлении прочность ниже, чем в тангентальном. Повышение влажности и температуры снижает электрическую прочность древесины. Применяя древесину в качестве диэлектрика, необходимо учитывать, что электрическая прочность древесины по сравнению с такими материалами, как стекло, слюда, фарфор, парафин, невелика.

Источник: http://pilomaterial.by/mexanicheskie-svojstva-drevesiny/

ЗАО «Гермес»
оцилиндрованное бревно,
профилированный брус
для деревянного домостроения
+7 (812) 575-33-30