Mehanička Svojstva Drveta: šta Ono Ima? Šta Je čvrstoća, O čemu Ovisi I Po čemu Se Razlikuje Od Elastičnosti? Koja Su Druga Svojstva Mehanička?

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-15 04:08

Drvo je prilično popularan materijal koji ima svoju primjenu u različitim područjima ljudskog života. Istovremeno, ne zna svaka osoba da sirovine imaju niz jedinstvenih karakteristika. Danas ćemo u našem članku detaljnije pogledati mehanička svojstva drva.

Osobitosti

Mehanička svojstva drveta karakteriziraju ukupnu kvalitetu materijala i u direktnoj su srazmjeri s njim. Najvažniji pokazatelji mehaničke čvrstoće uključuju sposobnost drveta da podnese opterećenja i statičkog i dinamičkog tipa.

Za to kako bi se utvrdila mehanička svojstva koja materijal posjeduje, rasteže se, sabija, savija i reže . Treba imati na umu da se drvo naziva anizotropnim materijalom, odnosno sirovina može imati različita svojstva ovisno o smjeru u kojem je pogođena. Postoje ukupno 2 smjera: radijalni i tangencijalni.

Šta je snaga i od čega zavisi?

Najvažnija mehanička karakteristika drveta je njegova čvrstoća. Karakteristike čvrstoće imaju izravan utjecaj na to kako i na kojoj razini materijal može odoljeti i oduprijeti se neželjenim lomovima.

Vrijedi napomenuti činjenicu da postoji izravna veza između čvrstoće i smjera utjecaja na drvo. Dakle, čvrstoća sirovine se povećava 20 puta kada je udar duž vlakana, nego ako se pritisne poprečno.

Srednju (tzv. "Srednju") klasu zauzimaju četinari . Veće stope karakteristične su, na primjer, za brezu - zato se od nje vrlo često izrađuju različite potporne i potporne konstrukcije, kao i elementi za koje je važna povećana otpornost na trošenje.

Zanimljivo je. Pokazatelji dopuštene čvrstoće i njene granice (i minimalne i maksimalne) ne mogu se samostalno odrediti kod kuće. Takvi se postupci izvode isključivo u laboratorijskim uvjetima. Istodobno, eksperimenti i eksperimenti izvode se isključivo na temelju važećih državnih propisa.

Treba napomenuti da na nivo čvrstoće i elastičnosti utiče nivo vlage . Dakle, kada se navlaži, unutar drveta se javljaju specifične reakcije koje smanjuju njegovu čvrstoću. Štaviše, ova odredba je relevantna samo ako se nivo vlage podigne na 25%. Daljnje vlaženje se ne razlikuje po značajnim reakcijama i ne utječe na pokazatelje čvrstoće. Stručnjaci to razumiju.

Za to da biste uporedili pokazatelje čvrstoće različitih stijena, morate se pobrinuti da su njihovi pokazatelji vlage identični - samo u ovom slučaju moguće je govoriti o objektivnom i nepristrasnom rezultatu.

Osim vlage, pri mjerenju čvrstoće važno je obratiti pažnju i na prirodu i trajanje opterećenja . Na primjer, statička opterećenja su konstantna. Osim toga, karakterizira ih sporo i postupno povećanje. S druge strane, dinamička opterećenja su relativno kratka. Na ovaj ili onaj način, oba tereta mogu uništiti drvo.

Također treba imati na umu da se pokazatelji čvrstoće, njegove granice i granice razlikuju ovisno o specifičnoj vrsti deformacije

Istezanje . Ako govorimo o vlačnoj čvrstoći drveta, tada je ovaj pokazatelj 1.300 kgf / cm2 (i ovaj je parametar relevantan za sve sorte). U takvoj situaciji, unutrašnja struktura drveta je od odlučujućeg značaja. Ako su vlakna pravilno raspoređena i strukturirana, snaga raste (i obrnuto). Čvrstoća se razlikuje ovisno o tome je li drvo rastegnuto uzduž ili poprijeko. U prvom slučaju, pokazatelj je prilično velik, au drugom je 20 puta manji i iznosi 65 kgf / cm2. Zbog ovih mehaničkih svojstava drvo se rijetko koristi za izradu proizvoda koji djeluju u poprečnoj napetosti.

Kompresija . Kao i svaki drugi utjecaj na drvo, može se izvesti i u uzdužnom i poprečnom smjeru. Ako govorimo o kompresiji duž vlakana, tada je vrijedno napomenuti da će se u ovom slučaju stijena skratiti (tako će se proces deformacije manifestirati vani). Također treba imati na umu da je čvrstoća drva, koja se ne sabija uzduž, nego poprijeko, značajno smanjena, točnije 8 puta. U laboratorijskim uvjetima stablo se komprimira u radijalnom i tangencijalnom smjeru. Tijekom izvođenja takvih pokusa, znanstvenici su sa sigurnošću utvrdili da tlačna čvrstoća različitih stijena nije ista. Dakle, stijene s jezgrenim zrakama odlikuju se većim pokazateljima pri radijalnoj kompresiji. S druge strane, četinjače pokazuju prilično visoke vrijednosti čvrstoće čak i pri tangencijalnoj kompresiji.

Statičko savijanje . Posebnost ove vrste udara, poput statičkog savijanja, je da različiti slojevi drva imaju različite efekte, naime, gornji slojevi drva podliježu tlačnom naprezanju, a donji - rastezanjem duž vlakana. Između gornjeg i donjeg sloja nalazi se poseban sloj koji ne osjeća nikakav pritisak. Tradicionalno se ovaj sloj naziva neutralnim. U početku, uništavanje materijala započinje u donjoj rastegnutoj zoni, u vezi s kojom se kidaju ekstremna drvena vlakna. Postoji prosječan indeks jačine, koji je tipičan za veliki broj vrsta drveća, on iznosi 1.000 kgf / cm2 (iako mogu postojati odstupanja od ovog pokazatelja ovisno o jedinstvenim pokazateljima svake određene vrste, kao i o razini vlaga).

Shift . U osnovi, smicanje je deformacija koja predstavlja pomak jednog dijela u odnosu na drugi. Postoji nekoliko različitih vrsta smicanja: smicanje (može se pojaviti u bilo kojem smjeru) i smicanje. U ovom slučaju, posebno je važno pratiti koliko čvrsto drvo ostaje. Dakle, usitnjavanje negativno utječe na pokazatelje čvrstoće, stijena ostaje jača tijekom poprečnog usitnjavanja.

Kao što smo vidjeli, čvrstoća je najvažnija mehanička karakteristika drveta. U isto vrijeme, različiti utjecaji mogu utjecati na njegovu razinu. Sve ove faktore treba uzeti u obzir tijekom rada materijala kako se ne bi narušio njegov integritet.

Ostala osnovna mehanička svojstva

Osim čvrstoće, drvo karakteriziraju i druga mehanička i fizičko-mehanička svojstva. Pogledajmo pobliže glavne.

Tvrdoća

Prije svega, potrebno je reći o takvoj karakteristici prirodnog materijala kao što je tvrdoća. Tvrdoća je jedna od najvažnijih karakteristika materijala i sposobnost je sirovine da se odupre u odnosu na prodiranje u čvrsto tijelo određenog oblika . Razlikujte krajnju i bočnu tvrdoću (ovisno o strani materijala na koju je zahvaćen). Krajnja tvrdoća je veća u smislu njegovih performansi.

Bitan. Valja napomenuti ovu činjenicu: unatoč činjenici da se neke vrste drva odlikuju povišenim stupnjem tvrdoće, ovaj materijal je i dalje inferiorniji po tim karakteristikama u odnosu na takve sirovine kao, na primjer, metal.

Ovisno o pokazateljima tvrdoće, građevinski materijal poput drva podijeljen je u 3 glavne skupine:

• mekani (na primjer, bor, smreka, kedar, jela, lipa, jasika, joha, kesten itd.);
• solid;
• ekstra teško.

U skladu s tim, pri proizvodnji određenih proizvoda vrlo je važno uzeti u obzir takav parametar kao što je tvrdoća. Na primjer, poželjno je napraviti ukrasne elemente od mekih sorti, a samo posebno tvrde sorte pogodne su za stvaranje potpornih struktura.

Tvrdoća drveta je kritična tokom nanošenja i obrade materijala . Ovisno o vašim specifičnim potrebama i opsegu primjene drva, jedna ili druga opcija može biti najrelevantnija i najprikladnija.

Jačina udarca

Još jedna važna karakteristika koja se razlikuje među određenim vrstama drva (na primjer, javor i smreka) je otpornost na udarce. Ovo svojstvo označava i određuje sposobnost materijala da apsorbira dinamička opterećenja . U isto vrijeme, što je veća udarna čvrstoća, manje ćete oštećenja i narušavanja integriteta primijetiti na drvetu u procesu primjene ovih vrlo dinamičkih opterećenja. Općenito, možemo reći da je za većinu pasmina ovaj pokazatelj na prilično visokoj razini.

Otpornost na habanje

Posebnu pozornost treba posvetiti otpornosti na trošenje, jer upravo ovaj parametar određuje je li drvo sposobno odoljeti u odnosu na dugotrajna opterećenja trenjem. Ovisno o tome koliko je visoka otpornost na trošenje, mogući vijek trajanja materijala značajno će se razlikovati . Na razinu otpornosti na habanje odlučujuće utječu smjer rezanja i jedinstvene karakteristike svake pojedine vrste drveta. Treba imati na umu da je visoka otpornost na habanje karakteristična za krajnje površine. Što se tiče otpornosti na habanje, suho i mokro drvo se razlikuju - prvo ima viši nivo.

Sposobnost držanja metalnih nosača

Kao što je gore spomenuto, drvo je jedan od najpopularnijih, rasprostranjenih i najtraženijih materijala koji se koristi za izradu namještaja, ukrasnih elemenata i velikog broja drugih proizvoda. U skladu s tim, pri obradi se u nju zabija veliki broj pričvršćivača, najčešće - metalnih . Stoga je takav pokazatelj kao sposobnost držanja metalnih zatvarača od iznimne važnosti. Tako, na primjer, ekseri mogu rezati ili odvojiti vlakna drveta, a vijci mogu uhvatiti vlakna.

Sposobnost savijanja

Da bi se stvorili funkcionalni i estetski ugodni proizvodi, drvo se mora presaviti. S tim u vezi, sposobnost savijanja je još jedno važno mehaničko svojstvo drveta. Imajte na umu da različite pasmine imaju različite nivoe sposobnosti savijanja . Tako, na primjer, što se tiče četinjača, vrijedi pravilo da se pri savijanju igle moraju navlažiti, ali se suho drvo praktički ne savija (a kada se primijeni visoki pritisak, uopće se može slomiti).

Deformabilnost

Karakteristike deformacije su također bitne. Oni utječu na to koliko se brzo (ako ih uopće ima) vrsta drveća oporavi od kratkotrajnog dinamičkog utjecaja. U kombinaciji s deformabilnošću, takva karakteristika kao model elastičnosti također igra važnu ulogu.

Zbog činjenice da se drvo koristi u različitim sferama ljudskog života i jedan je od najtraženijih materijala, vrlo je važno detaljno upoznati sva njegova svojstva. U skladu s tim, prije upotrebe materijala za izradu određenih proizvoda (na primjer, namještaj, ukrasni elementi itd.) treba pažljivo ispitati sva hemijska, fizička i mehanička svojstva. Tek tada će vaš proizvod biti izdržljiv i pouzdan. Upamtite da su različite vrste drva prikladne za različite namjene. Osim toga, neke stijene se uopće ne mogu izložiti, inače će se jednostavno srušiti. Ovo znanje je posebno važno za profesionalne majstore i druge predstavnike građevinske industrije.