Mehanske lastnosti lesa: udarna trdnost, trdnost in trdota. Lesena aplikacija

Že več tisočletij človek uporablja les za številne namene. Deluje najprej kot gorivo in za njim kot gradbeni material. Iz nje so izdelana različna orodja, unikatni deli pohištva in orožje. Zaradi sezonskih nihanj in v procesu rasti debla se oblikujejo letni obroči, ki omogočajo natančno določitev mesta rasti lesa, kot tudi leto rezanja.

Sestava

Pri proučevanju vprašanja lesa se je nujno treba seznaniti z njegovo sestavo. Vsebuje organske snovi, ki vključujejo:

· Dušik;

· Vodik;

· Ogljik;

· Kisik.

Elementarna kemijska sestava različnih pasem ostaja skoraj enaka. Absolutno suhi material bo vseboval ogljik v količini 49,5%, 6,3% vodika in 44,2% kisika z dušikom. Slednja je vsebovana v materialu v višini 0,12%. Elementarna kemijska sestava lesa na področju vej in debla je skoraj enaka. Pogoji rasti tudi ne vplivajo na vsebino glavnih elementov.

Poleg organskih snovi v lesu obstajajo mineralne spojine, ki pri sežganju dajejo pepel. Znesek omenjenega elementa znaša 1,7%. V posameznih kamninah je lahko volumen pepela višji in znaša 3,5%. V isti kamnini bo količina pepela odvisna od dela drevesa, pogojev rasti in starosti ter položaja v deblu.

Več pepela pridobimo s sežiganjem listov in lubja, hrastov les pa približno 0,35%. Les veje vsebuje več pepela kot les debla. V sestavi pepelne soli zemeljskoalkalijskih kovin. Če govorimo o borovem gozdu, nato pepel, kot tudi breze in smrekovega pepela vsebujejo kalcijeve soli v višini 40%.

Kemična sestava zgodnjega in poznega lesa je skoraj enaka, kar se nanaša na vsebnost hemiceluloze, lignina in celuloze. Zgodnji les vsebuje več snovi, ki se raztopijo v etru in vodi. To je še posebej značilno za macesen.

Višina kemične sestave se malo spreminja. V sestavi hrasta skoraj ni bilo ugotovljenih bistvenih razlik v višini. V starosti zrelosti so ugotovili rahlo povečanje vsebnosti celuloze.

Mehanske lastnosti

Glede na mehanske lastnosti lesa poudarjate ne le trdoto, trdnost in žilavost, ampak tudi vlago. Slednji so lahko relativni ali absolutni. Za praktične namene je relativna vlažnost še posebej pomembna. Prikazuje stopnjo primernosti materiala za postopek.

Za lepljenje je bolje uporabiti material z vsebnostjo vlage do 6%. Mehanske lastnosti lesa kažejo, da se lahko razvrsti glede na relativno vlažnost v kategorije. Material se zgodi:

· Surova

· Suh zrak;

· Polsuho;

· Suho.

Mokri les, absolutna vlažnost ki presega 100%, se oblikuje z dolgoročnim bivanjem v Sloveniji vode. Posušite na zraku pri dolgotrajnem skladiščenju v zraku nastane absolutna vlažnost od 15 do 20%. Z naraščajočo vlažnostjo materiala postane težko uporabljati v proizvodnji. Mokra prazna mesta se zdržijo slabše, in ker se suši, se v izdelkih lahko pojavijo razpoke in razpoke. Da bi preprečili takšne težave, je les predsušen.

Med mehanskimi lastnostmi lesa je treba dodeliti higroskopičnost. Predstavlja sposobnost absorbiranja vlage iz zunanjega okolja. Za zmanjšanje absorpcije vlage je površina prekrita z laki, emajli in oljnimi barvami. Največja vlažnost, ki jo je mogoče doseči z absorpcijo vlage, je 30% pri 20 ° C. Ta vrednost ni odvisna od pasme.

Da ne omenjam poroznosti. Pri različnih vrstah bo ta parameter imel svojo vrednost, vendar je povprečno povečanje 34-80%. Če upoštevamo gostoto, jo lahko ločimo gostota lesa in lesne snovi. V slednjem primeru je povprečje 1,54 g / cm3.

Več o mehanskih lastnostih: žilavost

Udarna trdnost lesa je sposobnost materiala, da absorbira energijo pod obremenitvijo. Lastnost je zagotovljena z duktilnostjo in žilavostjo. Če se preskusi izvajajo v skladu s to standardizirano metodo, se uporabi voznik z nihalnim pilotom. Zagotavlja gibanje udarec, katerega hitrost je 6 m na sekundo. To vam omogoča, da določite razmerje dela na lom vzorca na površino preseka.

Če primerjamo mehko trdo in iglavce, imajo prvi trpežni udarci 1,5-krat večjo trdnost, medtem ko imajo trdi les 2,5-krat večjo udarno trdnost. Torej, za bor, je opisani parameter 41, za gaber - 99, za lipo - 58 kJ / m2. Če povečate hitrost bremena, se bo upogibna upornost povečala. Včasih je opisana lastnost določena s povečanjem višine padca kladiva. Če je podvržen udarnemu upogibnemu lesu, bo imela zmanjšano odpornost.

Trdnost

Trdnost lesa je sposobnost materiala, da se upre uničenju pod vplivom obremenitev. Ta lastnost je ena od glavnih mehanskih. To je odvisno od fizičnega stanja in strukture materiala. Pri preskušanju je moč lesa določena z največjo obremenitvijo, ki jo material lahko prenese brez uničenja.

Pri različnih pasmah je opisana značilnost drugačna. Na primer, pri macesnu, ki je stisnjen vzdolž vlaken, je končna trdnost 64,5 MPa. Bor in smreka - 48,5 MPa oziroma 44,5 MPa. Če pride do drobljenja vzdolž vlaken, potem je jakost macesna enaka 9,9, pri borovih - 7,5, pri smreki - 6,9 MPa.

Stisni les

Stiskanje lesa se lahko usmeri vzdolž ali čez vlakna. V prvem primeru se deformacija izrazi v skrajšanju vzorca. Uničenje se prične z upogibanjem vlaken, ki se v mokrih vzorcih viskoznih in mehkih kamnin manifestira kot izbočenje stranic in zmečkanje koncev.

Povprečje meja trdnosti pri stisnjeni vzdolž lesnih vlaken znaša 500 kg / cm2. Če pride do stiskanja po vlaknih, potem je moč 8-krat manjša. V tem primeru ni vedno mogoče določiti trenutka uničenja materiala in določiti vrednost destruktivne obremenitve.

Trdota

Značilnosti, kot je trdota, bodo odvisne od pasme. Po tem parametru je les razvrščen v ločene skupine, med njimi:

· Srednje trdni materiali;

· Mehak les;

· Zelo mehka;

· Zelo težko;

· Podjetje;

· Trd kot kost.

Trdota lesa je določena v Ameriki in Evropi glede na različne lestvice. V Rusiji se uporablja Brinellova lestvica. V aspenu je opisani parameter 4,1, v polju javor - 4,2. Najvišja trdota, značilna za paduk, v tem primeru je 8.

Bistvo metode določanja trdote je potiskanje krogle v površino s silo 100 kg. Trdota je določena s premerom luknje in naravo poškodbe. Če ima les višji koeficient trdote, bo močnejši in bolj zanesljiv kot kamenje z nižjim indeksom.

Seznanjanje z mehanskimi lastnostmi lesa, lahko razumete, da se bodo spremembe pri trdoti pojavile pri delu s praznimi listi. Na primer, trdota se bo razlikovala glede na rez. Z radialnim rezom boste občutili večjo trdoto kot pri tangencialni obdelavi materiala.

Več o trdoti

Ta lastnost kaže na sposobnost materiala, da se upre uvajanju telesa določene oblike. Na koncu trdote je višja v primerjavi s stranskimi površinami trdega lesa za 30%, in iglavcev - za 40%.

Glede na stopnjo trdote so vse drevesne vrste razdeljene na mehke, trde in zelo trde. Pri slednji trdota obraza presega 80 MPa. Te vključujejo:

· Železna breza;

· Bela akacija;

· Dogwood;

· Pistacije;

· Škrob

Trdnost je bistvena pri rezanju z rezalnimi orodji. To velja tudi za tiste primere, kjer je material izpostavljen obrabi pri gradnji stopnic in tal.

Les ima tudi določeno stopnjo odpornosti proti obrabi. To kaže na zmožnost odpornosti proti obrabi in postopno uničevanje površin. To se lahko zgodi s trenjem. Preskusi so pokazali, da je obraba stranskih površin večja kot pri spodnjem delu končnega dela. Z večanjem trdote in gostote se zmanjša obraba. V mokrem lesu je več kot suho.

Sposobnost držanja kovinskih pritrdilnih elementov

Precej pomembna lastnost je sposobnost materiala, da drži pritrdilne elemente glede na vrsto sponk, vijakov in žebljev. Pri vožnji žeblja se pojavijo elastične deformacije, ki zagotavljajo silo trenja, ki preprečuje vlečenje. Sila v zvezi z nohtom na koncu je manjša od sile, ki je pritrjena na žebelj, ki je zaboden po vlaknih.

Področje uporabe

Glede na uporabo lesa poudarjate dejstvo, da je bil opisani material prva vrsta goriva, ki je odkrila najstarejše ljudi. Danes se opisane surovine uporabljajo za pridobitev:

· Oglje;

· Čipi;

· Les;

· Lesni peleti;

· Lesni prah;

· Briketi.

Stisnjen in zdrobljen material ima višjo gostoto, kar poveča njegovo učinkovitost. Takšno biogorivo je ugodno za drva, ker ga je smiselno prevažati, vendar ni vedno primerno in lahko nevarno, saj se vname in razpade.

Dragocen les se uporablja v gradbeništvu, proizvodnji pohištva, letalstvu in ladjedelništvu ter v proizvodnji papirja. Ta material je osnova za:

· Odri;

· Prekrivanja;

· Stropi;

· Brunarice;

· Opaž;

· Kmetije;

· Stene;

· Vrata;

· Windows.

Les se uporablja tudi kot zaključni material. Na trg pride v obliki:

· Podloga;

· Lamele;

· Parket;

· Vezan les;

· Kotičke;

· Fileti;

· Parketne deske.

Recikliranje

Obdelava lesa se lahko opravi na enega od več načinov: t

· Kemijsko-mehanska;

· Mehanske;

· Kemikalija.

Mehanska tehnologija obdelave vključuje spreminjanje oblike skobljanja, žaganja, luščenja, rezkanja, struženja, vrtanja, cepljenja, rezanja in brušenja. Pri strojni obdelavi je možnost pridobivanja potrošniškega blaga in industrijske uporabe.

Les se lahko izpostavi mehanski abraziji, ki omogoča pridobivanje vlaknastih polizdelkov. Obdelava lesa se lahko izvaja s kemijsko-mehansko tehnologijo. To omogoča, da dobimo vmesni produkt iz materiala, ki je enakomerno po velikosti in sestavi. Površina je prekrita z vezivom.

Pod vplivom tlaka in temperature pride reakcija polimerizacije veziva, kot rezultat tega vmesnega lesnega proizvoda je lepljen. S tako obdelavo dobimo:

· Cementne iverne plošče;

· Materiali za sekance;

· Mizarstvo;

· Fiberboard;

· Arbolit.

Kemična obdelava poteka po metodi toplotne razgradnje in izpostavljenosti: topilom, kislinam, bazam, kislinam, žveplovi kislini. Ta tehnologija se imenuje piroliza ali termična razgradnja. Surovine se segrevajo pri visokih temperaturah brez kisika. To vam omogoča, da dobite izdelke v različnih državah, med njimi:

· Plinasto;

· Tekočina;

· Trdna.

Največja praktična vrednost je oglje.

Uporaba v proizvodnji celuloze in papirja

Če vas zanima vprašanje, kaj je narejeno iz lesa, si lahko podrobneje ogledate industrijo celuloze in papirja. Vključuje proizvodnjo kartona in papirja z vlaknenimi polizdelki. Predstavljene so s celulozo in lesno celulozo.

Za to proizvodnjo se uporablja približno 93% celuloze. Ostalo je surovina za kemično predelavo v acetatna ali umetna viskozna vlakna, brezdimni prah, plastika, film, celofan in drugi proizvodi.

Recikliranje za proizvodnjo vlaknenih plošč

Če vas še vedno zanima vprašanje, kaj je narejeno iz lesa, potem morate vedeti, da se v procesu predelave pridobivajo plošče, ki so našle svojo uporabo pri nizkih standardih stanovanjske gradnje, ladjedelništvu in avtomobilski industriji, pri proizvodnji zabojnikov, pohištva in zabojev. Surovi les se predhodno zdrobi v majhne kose, kar omogoča pridobitev vlaknene plošče.

Opis glavnih sort iglavcev in njihova uporaba

Les iglavcev vključuje cedro, ki je zelo dekorativna kultura. Uporablja se pri oblikovanju krajine, zaradi značilnosti teh lesov pa je les najbolj priljubljen v gradbeništvu. Cedar je naravni antiseptik, zato v hiši, zgrajeni iz te surovine, ne bo bakterij.

Macesen je listopadni iglavci, najbolj trpežni med najpogostejšimi gozdnimi proizvodi iz iglavcev. Natezna trdnost je 105 N / mm2. Zaradi tega so surovine priljubljene pri izdelavi talnih oblog, oblog in podov. Dolgo je bila zgrajena iz macesnovih ladij. Ima visoko vsebnost smole, ima izjemno moč, zato ohranja prvotne lastnosti pod vplivom vlažnosti.

Bor slabše moči macesna - 100 N / mm ² . Včasih pa postane prednost, saj je material lažje obdelati. Bor je univerzalna surovina, iz katere je izdelana talna obloga, posnemanje lesa in eurolining.

Trdnost spodnje smreke in 80 N / mm ² . Odlikuje pa ga visoka plastičnost, zato je pogosta pri proizvodnji profiliranega lesa. Bor in smreka imata visoko vsebnost smole, kar ima zaščitno vlogo. Les ni izpostavljen vlagi, žuželkam in glivicam. Ta surovina ima visoko skladnost in jo je lahko obdelovati.

Bor in smreka so izbrani za izdelavo kompleksnih in majhnih konstrukcij glede na vrsto balkonov in ograj. Nizka gostota omogoča nasičenje lesa in deske s kompozicijo za povečanje moči in trajnosti. Če zgradite podeželsko hišo iz smreke ali bora, bo pripravljena stati do 50 let. Če uporabljate cedro, se bo življenjska doba stavbe podvojila.

Uporaba svetlega lesa

Najlažji les je balsa. Pripada družini Malvaceae in raste v Južni Ameriki. Iz te surovine je bil zgrajen splav norveškega popotnika, po katerem se je prebil čez Pacifik. Ultra lahek les se v letalski industriji uporablja kot material za zvočno in toplotno izolacijo.

Balsa se uporablja v ladjedelništvu in modeliranju ladij. Surovine so osnova za deskanje na deski. Uporablja se za izdelavo:

· Postavitve;

· Scenografija;

· Oprema za reševanje na vodah;

· Plovci.

Enostavnost zaradi hitre rasti. Do petih let drevo postane odraslo. Velike rastline imajo močan in lahek les, ki je najlažji v posušenem stanju. Sveže narezan les je težek, saj vsebuje do 95% vode. Material se hitro posuši in postane gost, precej močan in lahek. V primerjavi z priljubljeno borovsko konstrukcijo balsa dobimo bolj trpežne, trpežne in lahke.

Balsa je enostavna za obdelavo, za to pa so potrebna posebna orodja z majhnim kotom ostrenja in tanko rezilo. Leseni deli so slabo obarvani, zlasti v barvah in lakih. Lahko uporabite mešanico in na vodni osnovi ali sestavke v obliki alkoholnih lužil.

Za zaključek

V vsakdanjem življenju je les notranji del drevesa pod lubjem. Za les so najpomembnejše mehanske, fizikalne in kemijske lastnosti. Med fizično mora biti dodeljena vlaga in videz, kot tudi toplotne in zvočne lastnosti. Les je material z anizotropnimi lastnostmi, ki niso enake smeri kot vlakna. Torej, krčenje vzdolž vlaken je manj kot čez.