stroikagoda.ru_pic_stroika_remont_z3_4Механическими свойствами называются свойства древесины оказывать сопротивление действующим на нее внешним нагрузкам.

К ним относятся:

прочность – способность сопротивляться разрушению от механических усилий;

жесткость – способность сопротивляться изменению размеров и формы;

твердость – способность сопротивляться проникновению другого твердого тела.

В процессе эксплуатации изделия из древесины могут подвергаться нагрузкам: статическим – действующим в одном направлении, оставаясь постоянными или медленно нарастающими по величине; динамическим или ударным- действующим мгновенно полной величиной; вибрационным – попеременно изменяющим величину и направление; долговременным – действующим продолжительное время.

Все материалы под действием внешних сил изменяют свою форму и размеры. Эти изменения называются де-формацией. Деформация, исчезающая с прекращением воздействия силы, называется упругой. Деформация, частично или полностью остающаяся после прекращения действия силы, называется остаточной или пластической.

Внутренние силы, возникающие в материале при воздействии на него внешних сил, называются напряжениями. Напряжение измеряется величиной в килограммах, приходящейся на 1 см2 площади материала. Наибольшее напряжение, после действия которого и размеры и форма материала восстанавливаются, называется пределом упругости. Сила, вызвавшая разрушение материала, называется разрушающей, а величина сопротивления материала в момент, предшествующий разрушению, называется пределом прочности.

Прочность древесины при сжатии и растяжении. Древесина оказывает большое сопротивление сжатию вдоль волокон. Это качество используется в конструкциях изделий, где приложение основных усилий обусловлено в этом направлении (ножки, стойки, опоры изделий мебели и строительных конструкций). Прочность древесины при сжатии вдоль волокон зависит от многих факторов и в первую очередь от ее влажности. С увеличением влажности прочность древесины при сжатии вдоль волокон уменьшается.

В среднем для всех пород при влажности древесины 12% предел прочности при сжатии вдоль волокон сос-тавляет 500 кгс/см2, а лиственницы 645 кгс/см2. Испытания на прочность проводятся в лабораторных условиях на специальных машинах по методам, установленным ГОСТом.

Прочность древесины при сжатий поперек волокон в 5-10 раз меньше, чем ее прочность вдоль волокон.

Прочность древесины при растяжении вдоль волокон очень высокая, она превышает прочность при сжатии вдоль волокон и в среднем составляет 1200-1300 кгс/см2. Прочность древесины при растяжении поперек волокон незначительна и составляет лишь 3-4% ее прочности при растяжении вдоль волокон.

Прочность древесины при изгибе и сдвиге. Прочность древесины при статическом изгибе по величине для различных пород в среднем равна 1000 кгс/см2. Различие между прочностью при радиальном и тангентальном изгибе обнаруживается только у хвойных пород: предел прочности при тангентальном изгибе может быть на 10- 12% выше, чем при радиальном; у лиственных пород прочность при изгибе в обоих направлениях практически можно считать одинаковой.

Деформация при изгибе внешне выражается прогибом и измеряется стрелой прогиба. Так как прочность древесины при сжатии вдоль волокон значительно меньше, чем прочность при растяжении, разрушение при изгибе начинается в зоне сжатия в виде складок. Окончательное разрушение происходит в зоне растяжения в виде разрыва или отщепа крайних волокон и в полном изломе образца.

Сопротивление древесины ударному изгибу измеряется работой, затраченной на ее излом. Величину удель-ной работы при ударном изгибе можно характеризовать для различных пород следующими цифрами: пих-та -0,13, ель – 0,19, дуб – 0,37, береза – 0,47 кгс/см2.

Прочность древесины при вибрационных нагрузках значительно меньше, чем при статических. Прочность древесины при сдвиге играет важную роль в расчете конструкций и изделий из древесины, поскольку надежность соединений во многих случаях зависит от способности древесины сопротивляться действию касательных напряжений.

Сдвигом называется перемещение одной части тела относительно другой. Прочность при скалывании попе-рек волокон в 2 раза меньше, чем вдоль волокон, а при перерезании поперек волокон в 4 раза больше, чем при скалывании вдоль волокон.

Твердость и коэффициент качества. Различают ударную и статическую твердость. Твердость статическая измеряется количественно усилием в килограммах, которое нужно приложить для того, чтобы вдавить в материал другое более твердое тело. При испытании древесины в нее вдавливают стальной стержень, заканчивающийся полусферой, имеющей площадь круга, равную 1 см2.

Определение ударной твердости производят ударом стального шарика о поверхность древесины. Основное влияние на твердость древесины оказывает ее влажность. Твердость волокон древесины в различных направлениях неодинакова. Торцовая твердость древесины больше чем в тангентальном направлении.

Из многих механических и физических свойств древесины критерием для оценки качества древесины введено понятие коэффициента качества, который представляет собой отношение величины прочности древесины к ее плотности.