СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ,УЧИТЫВАЕМЫЕ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОНСТРУКЦИЙ ИЗДЕЛИЙ
Древесина как материал обладает в целом рядом важных достоинств. При небольшом объемном весе она имеет высокую прочность; по показателям прочности, отнесенным к объемному весу, выдерживает сравнение с металлами и превосходит многие пластмассы. Древесина легко и прочно склеивается, соединяется при помощи металлических и пластмассовых крепежных изделий (шурупы, гвозди и др.). Большим преимуществом древесины является то, что из нее можно изготовлять прочные и легкие сборно-разборные конструкции. Древесина легко обрабатывается режущими инструментами, имеет малую тепло- и звукопроводность, хорошо воспринимает отделочные материалы. И, наконец, древесина обладает красивой текстурой, в этом отношении она является незаменимым материалом для изготовления изделий для оборудования интерьера.
Но наряду с этим древесина как материал имеет и отрицательные свойства: в свежесрубленном состоянии она содержит значительное количество влаги. Различают две формы влаги в древесине: связанную (гигроскопическую) и свободную (капиллярную). Связанная влага находится в толще клеточных оболочек древесины, свободная - в полостях клеток. Максимальное количество связанной влаги в древесине составляет около 30%. Количество свободной влаги зависит от объема пустот в древесине, и следовательно, - от ее плотности.
Удаление связанной влаги при высыхании древесины приводит к ее усушке, короблению и растрескиванию. Свободная влага легко удаляется из древесины и практически не оказывает влияния на свойства древесины.
В среднем для древесины лесных пород, произрастающих в России, усушка в зависимости от направления разреза ствола (различают три разреза по отношению к оси ствола, радиальный (плоскость разреза проходит вдоль оси ствола); тангентальный (плоскость разреза проходит на некотором расстоянии от оси ствола; поперечный (перпендикулярный оси ствола).) составляет: в радиальном направлении 3-5%, тангентальном направлении 6-10%, вдоль волокон древесины 0,1-0,3%. Для изделий из древесины изменение линейных размеров в результате усушки вдоль волокон древесины при конструировании обычно не учитывается из-за малой величины. Практическое же значение изменения линейных размеров в радиальном и тангентальном направлениях велико, и их приходится учитывать при конструировании изделий. С достаточной для практики точностью можно считать, что изменение размеров деталей в радиальном и тангентальном направлениях (ДВ) при изменении влажности древесины на 1% для клееных и неклееных деталей составляет:
АВ = 0,00245 BAW;
где В - номинальный размер детали, мм; AW - величина изменения влажности, %.
Пользуясь приведенной выше формулой, можно определить изменения размеров деталей, эксплуатируемых в различных условиях. Так, уменьшение по ширине размера клееной детали шириной 1000 мм, эксплуатируемой в отапливаемых помещениях, при усушке но 3% составит: ДВ = 0,00245 х 1000 х 3 = 7,35 мм. При увлажнении детали на 3% ее размер увеличится примерно на такую же величину.
Короблением древесины называется изменение формы сечения пиломатериалов при высыхании (поперечное коробление). Оно вызывается различием между радиальной и тангентальной усушкой, неравномерностью распределения влаги по радиусу ствола. У хвойных пород влажность заболони в 3-4 раза выше влажности ядра. У лиственных пород распределение влажности по радиусу ствола примерно равномерно. Поперечное коробление досок (рис. 1 а) тем больше, чем ближе к сердцевине расположена доска. Квадратные бруски (рис. 1 б) после высыхания приобретают ромбическую или трапециевидную форму.
Наружные трещины (рис. 2) появляются вследствие неравномерности удаления связанной влаги. В начальный период сушки испарение влаги с поверхности толстого сортамента происходит быстрее, чем продвижение влаги изнутри к периферии. В поверхностных зонах сечения сортамента появляются растягивающие, а во внутренней зоне -сжимающие напряжения. Если растягивающие превысят предел прочности древесины на растяжение, поперек волокон появляются наружные трещины. В тонких сортаментах (доски и др.) перепад влажности невелик и быстро выравнивается по толщине сортамента. Поэтому наружные трещины в них, как правило, не появляются. Чтобы уменьшить отрицательные свойства древесины при ее высыхании, для изготовления изделий следует применять древесину влажностью: для изделий, эксплуатируемых внутри отапливаемых помещений, от 6 до 10%, внутренних дверных и оконных блоков от 6 до 12%, наружных от 6 до 18%. Для измерения влажности древесины в условиях домашних мастерских удобно пользоваться электровлагомером. Действие прибора основано на изменении электропроводимости древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными электропроводами вводят в древесину и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается вложность древесины в том месте, где введены иглы.
Электровлагомером можно определять влажность древесины сосны, ели, березы, бука и дуба. При измерении влажности других пород пользуются приложенными к прибору переводными таблицами. Электровлагомеры работают от батареек питания типа «Крона».
| | назад | вперед | главная | |
