Koja mehanička svojstva ima drvo?

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

Mehanička svojstva drva karakteriziraju ukupnu kvalitetu materijala iu izravnom su razmjeru s njom. Najvažniji pokazatelji mehaničke čvrstoće uključuju sposobnost drva da izdrži statička i dinamička opterećenja.

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

Najvažnija mehanička osobina drva je njegova čvrstoća. Karakteristike čvrstoće imaju izravan utjecaj na to kako i na kojoj razini materijal može odoljeti i odoljeti neželjenim lomovima.

Srednju (tzv. "srednju") klasu zauzimaju četinjača. Više stope karakteristične su, na primjer, za brezu - zato se od nje vrlo često izrađuju razne potporne i potporne konstrukcije, kao i elementi za koje je važna povećana otpornost na habanje.

Treba napomenuti da na razinu čvrstoće i elastičnosti utječe razina vlage. Dakle, kada se navlaži, unutar drveta dolazi do specifičnih reakcija koje smanjuju njegovu čvrstoću. Štoviše, ova je odredba relevantna samo ako se razina vlage podigne na 25%. Daljnje vlaženje ne razlikuje se u značajnim reakcijama i ne utječe na pokazatelje čvrstoće. Stručnjaci to razumiju.

Za da biste usporedili pokazatelje čvrstoće različitih stijena, morate biti sigurni da su njihovi pokazatelji vlage identični - samo u ovom slučaju moguće je govoriti o objektivnom i nepristranom 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 polagano i postupno povećanje.S druge strane, dinamička opterećenja su relativno kratka. Na ovaj ili onaj način, oba opterećenja mogu uništiti drvo.

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

• Istezanje. Ako govorimo o vlačnoj čvrstoći drva, onda je ovaj pokazatelj 1300 kgf / cm2 (a ovaj je parametar relevantan za sve sorte). U takvoj situaciji od presudne je važnosti unutarnja struktura drva. Ako su vlakna pravilno raspoređena i strukturirana, tada se povećava čvrstoća (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. Upravo zbog ovih mehaničkih svojstava drvo se rijetko koristi za izradu proizvoda koji rade u poprečnoj napetosti.

• Kompresija. Kao i svaki drugi udar na drvo, može se izvesti i u uzdužnom i poprečnom smjeru. Ako govorimo o kompresiji duž vlakana, onda 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 je komprimirana ne uzduž, već poprijeko, značajno smanjena, točnije za 8 puta. U laboratorijskim uvjetima stablo je komprimirano u radijalnom i tangencijalnom smjeru. Tijekom provođenja takvih eksperimenata znanstvenici su sa sigurnošću utvrdili da tlačna čvrstoća različitih stijena nije ista. Dakle, stijene sa zrakama jezgre odlikuju se višim pokazateljima pod radijalnom kompresijom. S druge strane, četinjača pokazuju prilično visoke vrijednosti čvrstoće čak i pod tangencijalnom kompresijom.

• Statičko savijanje. Posebnost ove vrste udara, kao što je statičko savijanje, je da različiti slojevi drva dobivaju različite učinke, naime, gornji slojevi drva primaju tlačno naprezanje, a donji - rastezanje duž vlakana. Između gornjeg i donjeg sloja nalazi se poseban sloj koji ne doživljava nikakav pritisak. Tradicionalno, ovaj sloj se naziva neutralnim. U početku uništavanje materijala počinje u nižoj rastegnutoj zoni, u vezi s čime se kidaju krajnja vanjska vlakna drveta. Postoji prosječni pokazatelj čvrstoće, koji je tipičan za veliki broj vrsta drva, on je 1000 kgf / cm2 (dok može postojati odstupanja od ovog pokazatelja, ovisno o jedinstvenim pokazateljima svake određene vrste, kao io razini od vlage).

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

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

Prije svega, potrebno je reći o takvoj osobini prirodnog materijala kao što je tvrdoća. Tvrdoća je jedno od najvažnijih svojstava materijala i sposobnost je sirovine da se odupre u odnosu na prodiranje čvrstog tijela određenog oblika. Razlikovati krajnju i bočnu tvrdoću (ovisno o strani materijala koji je zahvaćen). Krajnja tvrdoća je veća u smislu njegove izvedbe.

Ovisno o pokazateljima tvrdoće, takav građevinski materijal kao što je drvo podijeljen je u 3 glavne skupine:

• mekana (na primjer, bor, smreka, cedar, jela, lipa, jasika, joha, kesten itd.);
• čvrsta;
• ekstra teško.

Sukladno tome, u proizvodnji određenih proizvoda vrlo je važno uzeti u obzir takav parametar kao što je tvrdoća. Na primjer, poželjno je izraditi ukrasne elemente od mekih sorti, a samo posebno tvrde sorte prikladne su za stvaranje potpornih konstrukcija.

Tvrdoća drva je kritična tijekom nanošenja i obrade materijala. Ovisno o vašim specifičnim potrebama i primjeni drva, jedna ili druga opcija može biti najrelevantnija i najprikladnija.

Još jedna važna karakteristika koja se razlikuje između pojedinih vrsta drva (na primjer, javora i smreke) je udarna čvrstoća. Ovo svojstvo označava i određuje sposobnost materijala da apsorbira dinamička opterećenja. Istodobno, što je veća udarna čvrstoća, to ćete manje oštećenja i kršenja integriteta primijetiti na stablu u procesu primjene ovih vrlo dinamičnih opterećenja. Općenito, možemo reći da je za većinu pasmina ovaj pokazatelj na prilično visokoj razini.

Posebnu pozornost treba obratiti na otpornost na habanje, jer upravo ovaj parametar određuje je li drvo sposobno odoljeti u odnosu na dugotrajna opterećenja trenja. Ovisno o tome koliko je visoka otpornost na habanje, mogući vijek trajanja materijala značajno će varirati. Smjer rezanja i jedinstvene karakteristike svake pojedine vrste drva odlučujuće utječu na razinu otpornosti na habanje. Treba imati na umu da je visoka otpornost na habanje karakteristična za krajnje površine. Što se tiče otpornosti na habanje, razlikuje se suho i mokro drvo - prvo ima višu razinu.

Kao što je već spomenuto, drvo je jedan od najpopularnijih, najraširenijih i najtraženijih materijala koji se koristi za izradu namještaja, ukrasnih predmeta i velikog broja drugih proizvoda. Sukladno tome, prilikom obrade u njega se ubacuje veliki broj pričvrsnih elemenata, najčešće - metalnih. Stoga je takav pokazatelj kao sposobnost držanja metalnih zatvarača od iznimne važnosti. Tako, na primjer, čavli mogu rezati ili razdvojiti vlakna drveta, a vijci mogu uhvatiti vlakna.

Kako bi se stvorili funkcionalni i estetski ugodni proizvodi, drvo mora biti presavijeno. U tom smislu, sposobnost savijanja je još jedno važno mehaničko svojstvo drva. Imajte na umu da različite pasmine imaju različite razine sposobnosti savijanja. Tako, na primjer, što se tiče četinjača, pravilo je da se iglice pri savijanju moraju navlažiti, ali suho stablo se praktički ne savija (a kada se primjenjuje visoki pritisak, može se uopće slomiti).

Karakteristike deformacije su također bitne. Oni utječu na to koliko se brzo (ako uopće) vrste drveća oporavljaju od kratkoročnog dinamičkog utjecaja. U kombinaciji s deformabilnosti, takva karakteristika kao što je model elastičnosti također igra važnu ulogu.

Zbog činjenice da se drvo koristi u raznim sferama ljudskog života i da je jedan od najtraženijih materijala, vrlo je važno detaljno poznavati sva njegova svojstva. Sukladno tome, prije upotrebe materijala za izradu određenih proizvoda (na primjer, namještaj, ukrasni elementi itd.) treba pažljivo ispitati sva kemijska, fizikalna i mehanička svojstva. Samo tada će proizvod koji izradite biti izdržljiv i pouzdan. Zapamtite da su različite vrste drva prikladne za različite namjene. Osim toga, neke stijene uopće ne mogu biti izložene, inače će se jednostavno srušiti. Ovo znanje posebno je važno za profesionalne stolare i druge predstavnike građevinske industrije.