Лабораторная работа №3 Физико-механические свойства древесины

Цель: определить влажность, плотность и прочность древесины.

Материалы: малые чистые образцы-призмы из испытуемой древе­сины размером 2 х 2 х 4 см и 2 х 2 х 6 см по 3 шт.

Оборудование: штангенциркуль, весы лабораторные, психрометр и психрометрическая таблица, номограмма равновесной влажности, пресс гидравлический с максимальным усилием 50...10 кН, металли­ческий брусок шириной 20 мм и длиной 40...60 мм.

///. Определение прочности древесины

Прочность на сжатие вдоль волокон. Испытания проводят на об­разцах в виде прямоугольных призм сечением 20 х 20 мм и высотой вдоль волокон 30 мм.

Площадь поперечного сечения образца Л (см²) вычисляют, измеряя его размеры с погрешностью 0,1 мм.

Образец помещают строго на центр плиты пресса и медленно нагружают образец, фиксируя разрушающую нагрузку F (кН).

Предел прочности образца при сжатии вдоль волокон (МПа) при влажности W_? определяют по формуле

Предел прочности испытуемой древесины при сжатии вдоль воло­кон вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытания трех образцов.

Для пересчета предела прочности на стандартную влажность (12 %) используют формулу

где W— влажность древесины^ в момент испытаний, %; а = 0,04 — поправочный коэффициент, f

Прочность на ежэтие поперек волокон. Испытания проводят на образцах в виде прямоугольных призм с основанием 20 х 20 мм и длиной вдоль волокон 60 мм. Образец укладывается на центр плиты пресса.

Усилие на образец передается через металлическую накладку, устанавливаемую крестообразно на образец. Ширина рабочей площад­ки накладки, вдавливаемой в древесину — 20 мм. Из-за того, что ребра накладки закруглены (R'— 2 мм) расчетная ширина принимается 18 мм. Таким образом, площадь рабочей поверхности при испытании А = (1,8х

х Ь) см².

За разрушающее усилие F_val (кН) принимают усилие, при котором накладка входит в образец на 2 ...4 мм, а на торцах образца появляются первые трещины. По найденному F_yai рассчитывают условный предел прочности образца при смятии поперек волокон i?^w_CH (МПа) по формуле

Контрольные вопросы

1. Каков химический состав древесины? 2. Почему древесина считается анизотроп­ным материалом? 3. Что такое равновесная влажность древесины? 4. Какие пороки могут быть у древесины? 5. Почему древесина коробится при изменении влажности? 6. Сравните древесину и кирпич по плотности. 7. Как предохранить древесину от гниения? 8. Как защитить древесину от возгорания? 9. Что такое клееные деревянные конструкции, какие у них преимущества перед обычными пилометариалами? 10. Какие материалы можно получить из отходов древесины?