Презентация Деформативність деревини при короткочасних навантаженнях. Технологічні та експлуатаційні властивості деревини онлайн

Содержание слайда: Лекція 11 Деформативність деревини при короткочасних навантаженнях. Технологічні та експлуатаційні властивості деревини

Содержание слайда: В умовах короткочасної дії невеликих навантажень деревина веде себе як пружне тіло. У малих об’ємах її можна розглядати, як ортотропне тіло. В умовах короткочасної дії невеликих навантажень деревина веде себе як пружне тіло. У малих об’ємах її можна розглядати, як ортотропне тіло. Модуль пружності , який характеризує міру жорсткості, тобто здатності деформуватися, матеріалу, представляє собою коефіцієнт пропорційності в законі Гука і при стискання або розтягу стрижня може бути знайдений з співвідношення:

Содержание слайда: Де σ – напруження Де σ – напруження ε - деформація (відносне скорочення або подовження)

Содержание слайда: Модулі пружності деревини в трьох головних напрямках при стиску визначають при статичних випробуваннях на зразках у вигляді призми 20х20х60мм; причому довга сторона призми повинна бути відповідно зорієнтована вздовж волокон, у радіальному та тангенціальному напрямках – поперек волокон. Модулі пружності деревини в трьох головних напрямках при стиску визначають при статичних випробуваннях на зразках у вигляді призми 20х20х60мм; причому довга сторона призми повинна бути відповідно зорієнтована вздовж волокон, у радіальному та тангенціальному напрямках – поперек волокон. На величину модулів пружності впливають температура і вологість деревини. Модулі пружності використовують для розрахунків напружень.

Содержание слайда: Ударна в"язкість деревини - здатність деревини поглинати роботу при ударі без руйнування. Чим більше величина роботи, необхідної для руйнування зразка деревини, тим більше його в"язкість. Якщо деревина крихка, то для руйнування зразка необхідно витратити меншу величину роботи. Ударна в"язкість деревини - здатність деревини поглинати роботу при ударі без руйнування. Чим більше величина роботи, необхідної для руйнування зразка деревини, тим більше його в"язкість. Якщо деревина крихка, то для руйнування зразка необхідно витратити меншу величину роботи.

Содержание слайда: Визначається при випробуваннях на згин, використовуються такі ж самі зразки як на статичний згин. Застосовують спеціальну випробувальну машину - маятниковий копер із запасом енергії 100 Дж, що визначається висотою його підйому Н1. При падінні копер руйнує деревину і піднімається на меншу висоту Н2. Різниця висот маятника (Н1Н2) - це величина, витраченої маятниковим молотом на перелом зразка даної вологості; вона (Q) фіксується на шкалі маятникового молота з помилкою не більше 1 Дж. Визначається при випробуваннях на згин, використовуються такі ж самі зразки як на статичний згин. Застосовують спеціальну випробувальну машину - маятниковий копер із запасом енергії 100 Дж, що визначається висотою його підйому Н1. При падінні копер руйнує деревину і піднімається на меншу висоту Н2. Різниця висот маятника (Н1Н2) - це величина, витраченої маятниковим молотом на перелом зразка даної вологості; вона (Q) фіксується на шкалі маятникового молота з помилкою не більше 1 Дж.

Содержание слайда: Поправочний коефіцієнт на вологість для всіх порід α = 0,02. Поправочний коефіцієнт на вологість для всіх порід α = 0,02.

Содержание слайда: Показники ударної в"язкості використовують тільки для порівняння якісної характеристики деревини, для розрахунків конструкцій вони не використовуються. Показники ударної в"язкості використовують тільки для порівняння якісної характеристики деревини, для розрахунків конструкцій вони не використовуються. У порід з високою в"язкістю залишається волокнистий перелом, прямий перелом вказує на крихкість деревини. Деревина листяних порід має ударну в"язкість у 2 рази більше, ніж хвойні породи. В радіальному напряму деревина хвойних і кільцесудинних порід має більші показники на 20-50%, ніж в стандартизованому тангенціальному напряму.

Содержание слайда: Твердість деревини - здатність деревини чинити опір проникненню в неї іншого твердого тіла при статичних навантаженнях або не піддаватися деформації при ударних навантаженнях на незначній площі. Твердість деревини - здатність деревини чинити опір проникненню в неї іншого твердого тіла при статичних навантаженнях або не піддаватися деформації при ударних навантаженнях на незначній площі. Статична твердість. Випробування проводять на торцевій, радіальній і тангенціальній поверхнях зразків шляхом вдавлювання сталевого пуансона.

Содержание слайда: Використовують зразки 50x50x50 мм і такий же пристрій, як при випробуванні при стиску поперек волокон, але з пуансоном діаметром 11,28 мм. Враховуючи відбиток на поверхні деревини, характеристикою твердості буде, Н/мм2: Використовують зразки 50x50x50 мм і такий же пристрій, як при випробуванні при стиску поперек волокон, але з пуансоном діаметром 11,28 мм. Враховуючи відбиток на поверхні деревини, характеристикою твердості буде, Н/мм2:

Содержание слайда: Статична твердість - це умовний показник, що вказує на зусилля на одиницю площі проекції відбитка. Торцева статична твердість деревини вища від твердості бокової поверхні на 30-40%. Бічна статична твердість (радіальна і тангенціальна) практично однакова. Статична твердість - це умовний показник, що вказує на зусилля на одиницю площі проекції відбитка. Торцева статична твердість деревини вища від твердості бокової поверхні на 30-40%. Бічна статична твердість (радіальна і тангенціальна) практично однакова. За величиною статичної твердості деревини при вологості 12% вітчизняні породи поділені на 3 групи: - м"які ( < 40 Н/мм2), - тверді (41-80 Н/мм2) - і дуже тверді ( >80 Н/ мм2). Більшість промислових порід відносять до твердих. Дуже тверді : акація, граб, кизил, самшит, тис, фісташка, береза залізна, залізне дерево, хмелєграб тощо.

Содержание слайда: Ударна твердість. Визначають її скидаючи сталеву кульку діаметром 25 мм з висоти 0,5 м на поверхню зразка. Від удару кульки залишається відбиток на поверхні зразка, величина якого тим більше, чим менше твердість деревини. Ударна твердість. Визначають її скидаючи сталеву кульку діаметром 25 мм з висоти 0,5 м на поверхню зразка. Від удару кульки залишається відбиток на поверхні зразка, величина якого тим більше, чим менше твердість деревини.

Содержание слайда: Зносостійкість деревини - спроможність деревини опиратися зносу, тобто поступовому руйнуванню її поверхневих зон під час тертя. Зносостійкість деревини - спроможність деревини опиратися зносу, тобто поступовому руйнуванню її поверхневих зон під час тертя.

Содержание слайда: У підлогах, дерев"яних настилах та деталях машин деревина стирається при взаємодії з більш твердими тілами. В долівках (підлогах, дерев"яних настилах) деревину стирає пісок, що на підошвах взуття виконує функцію абразивного інструменту. Здатність деревини не піддаватися стиранню визначається в конкретних умовах експлуатації; в долівках - за методикою ГОСТ 16483.39-81. У підлогах, дерев"яних настилах та деталях машин деревина стирається при взаємодії з більш твердими тілами. В долівках (підлогах, дерев"яних настилах) деревину стирає пісок, що на підошвах взуття виконує функцію абразивного інструменту. Здатність деревини не піддаватися стиранню визначається в конкретних умовах експлуатації; в долівках - за методикою ГОСТ 16483.39-81.

Содержание слайда: Випробування проводять на машині, що дозволяє стирати деревину шляхом зворотно-поступового переміщення столика 1. У результаті підошва вантажу 3 з шліфшкурки 4 стирає поверхню деревини. Випробування проводять на поперечному, рад., танг. перетинах. Після випробування зразок зважують для визначення стирання. ( І ,мм): Випробування проводять на машині, що дозволяє стирати деревину шляхом зворотно-поступового переміщення столика 1. У результаті підошва вантажу 3 з шліфшкурки 4 стирає поверхню деревини. Випробування проводять на поперечному, рад., танг. перетинах. Після випробування зразок зважують для визначення стирання. ( І ,мм):

Содержание слайда: Випробування на зносостійкість деревини показали, що знос з бічних поверхонь значно більший, ніж з торців. При збільшенні щільності та твердості деревини знос зменшується. У вологої деревини знос більше, ніж в сухої. Випробування на зносостійкість деревини показали, що знос з бічних поверхонь значно більший, ніж з торців. При збільшенні щільності та твердості деревини знос зменшується. У вологої деревини знос більше, ніж в сухої.

Содержание слайда: Здатність деревини утримувати металеві кріплення - це унікальна властивість. Коли забивають цвях у деревину, в даному місці частково діляться волокна і виникають пружні деформації в суміжних ділянках. На бічну поверхню цвяха з боку деформованої деревини діє тиск, який викликає тертя, що утримує цвях. Визначають (ГОСТ 16483.33-77) опір, який оказує деревина висмикуванню цвяха або шурупа. Здатність деревини утримувати металеві кріплення - це унікальна властивість. Коли забивають цвях у деревину, в даному місці частково діляться волокна і виникають пружні деформації в суміжних ділянках. На бічну поверхню цвяха з боку деформованої деревини діє тиск, який викликає тертя, що утримує цвях. Визначають (ГОСТ 16483.33-77) опір, який оказує деревина висмикуванню цвяха або шурупа.

Содержание слайда: Для випробування використовують зразок перетином 50x50 мм і завдовжки 150 мм, в який вбивають цвяхи діаметром 4 мм, завдовжки не менше 50 мм. Гвинти закручують у попередньо висвердлені отвори. Для випробування використовують зразок перетином 50x50 мм і завдовжки 150 мм, в який вбивають цвяхи діаметром 4 мм, завдовжки не менше 50 мм. Гвинти закручують у попередньо висвердлені отвори. Зразки із цвяхами або гвинтами кладуть у пристрій, з допомогою якого на випробувальній машині за 1...3 хв здійснюється їх витягування.

Содержание слайда: Зафіксоване максимальне навантаження Рmax використовують для визначення питомого опору витягування цвяхів, Н/мм. Зафіксоване максимальне навантаження Рmax використовують для визначення питомого опору витягування цвяхів, Н/мм. l- глибина забитого цвяха (гвинта).

Содержание слайда: Зусилля, необхідне для витягування цвяха забитого в торець зразка менше на 10-50% зусилля, що необхідне для витягування цвяха забитого поперек волокон. Зусилля, необхідне для витягування цвяха забитого в торець зразка менше на 10-50% зусилля, що необхідне для витягування цвяха забитого поперек волокон. Зусилля для витягування шурупів ( при інших рівних умовах) більше, ніж цвяхів, тому що в цьому випадку до тертя приєднується опір волокон перерізанню і розриву. Здатність деревини утримувати цвяхи і гвинти залежить від породи, щільності та вологості. З підвищенням щільності опір деревини витягуванню цвяха або гвинта збільшуються. Для витягування цвяхів з деревини граба (щільність 730 кг/м3) потрібно в 4 рази більше зусиль порівняно з осикою (440 кг,м3). В мокру деревини легше забивати цвяхи, ніж в суху. Якщо забивати цвях у мокру деревину і потім висушити її, то пружні деформації переродяться у залишкові і тертя, утримуюче цвях, зменшиться.

Содержание слайда: Здатність деревини гнутися Пластичність деревини дозволяє широко використовувати її для виготовлення гнутих виробів. Найкраще гнеться нагріта деревина у вологому стані. Це збільшує її пластичність і дозволяє, внаслідок утворення залишкових «заморожених» деформацій при подальшій сушці і охолодженні під навантаженням, зафіксувати задану форму. Здатність деформуватися без руйнування в різних порід неоднакова. Краще гнеться деревина кільцесудинних порід (ясень, в"яз, ільм, дуб), а із розсіяносудинних бук, граб, осика. Хвойні породи менш придатні до виготовлення гнутих деталей.

Содержание слайда: Гранична деформація, після досягнення якої відбувається руйнування зразка у різних порід різна. Для оцінки спроможності деревини приймати задану форму при згині поки немає стандартного методу. Використовують метод Л.М.Перелигіна. Зразок 10x30x500 мм послідовно згинають на шаблонах, радіус яких поступово зменшують (через рівні ступені). Радіус останнього шаблона, на якому зразок руйнується (вириви волокон, складки), є мірою здатності даної породи до гнуття. Гранична деформація, після досягнення якої відбувається руйнування зразка у різних порід різна. Для оцінки спроможності деревини приймати задану форму при згині поки немає стандартного методу. Використовують метод Л.М.Перелигіна. Зразок 10x30x500 мм послідовно згинають на шаблонах, радіус яких поступово зменшують (через рівні ступені). Радіус останнього шаблона, на якому зразок руйнується (вириви волокон, складки), є мірою здатності даної породи до гнуття.

Содержание слайда: Здатність деревини колотися Розколювання - це ділення деревини уздовж волокон під дією ударних навантажень через клин, що створює складний напружений стан, від одночасного розтягу і згину поперек волокон. Випробування на розколювання проводять на зразках фігурної форми згідно ГОСТ 16483.22-81. Навантажують його з постійною швидкістю, щоб він розколовся через 1...2 хв.

Содержание слайда: Де Де Ртах - руйнуюче навантаження, Н; а - ширина зразка, мм.

Содержание слайда: Здатність деревини колотися (ділитися вздовж волокон) є позитивною властивістю у випадку виготовлення колотих сортиментів (дрова, клепка, ґонт, дранка, спиці тощо). Здатність деревини колотися (ділитися вздовж волокон) є позитивною властивістю у випадку виготовлення колотих сортиментів (дрова, клепка, ґонт, дранка, спиці тощо). Опір розколювання у листяних порід, що мають добре розвинені серцевинні промені (дуб, бук) у тангенціальному напряму більший, ніж у радіальному. В хвойних порід ця різниця майже непомітна.

Содержание слайда: Питомі характеристики механічних властивостей деревини Використовують для порівняльної характеристики механічних властивостей; це показники віднесені до одиниці щільності при вологості 12%. Питома (віднесена до щільності) міцність при стиску та статичному вигині у хвойних порід вища за листяні, питома жорсткість також вища (модулі пружності) особливо у ялини і ялиці. Решта показників у листяних порід вищі за хвойні.

Содержание слайда: Питомі характеристики деревини мають особливе значення, коли від виробу або конструкції вимагається значна міцність та жорсткість за малої маси (транспортне машинобудування, авіа- та суднобудування, будівництво тощо), виборі деревини для виробництва музичних інструментів. Питомі характеристики деревини мають особливе значення, коли від виробу або конструкції вимагається значна міцність та жорсткість за малої маси (транспортне машинобудування, авіа- та суднобудування, будівництво тощо), виборі деревини для виробництва музичних інструментів. По питомій міцності деревина конкурентноспроможна з іншими сучасними матеріалами, а по питомій жорсткості (уздовж волокон) у багато разів перевищує полімери.

Содержание слайда: