
- •С основами лесного товароведения
- •Древесиноведение с основами лесного товароведения
- •Предисловие
- •Введение
- •Раздел I. Древесиноведение
- •Глава 1. Строение дерева
- •§ 1* Древесные растения
- •§ 2. Основные части дерева
- •Глава 2. Строение древесины и коры
- •§ 3. Макроскопическое строение древесины
- •§ 4* Определение породы но макростроению древесины
- •§ 5. Микростроение древесины
- •4. Размеры члеников сосудов в ранней и поздней зонах годичного слоя древесины некоторых кольцесосудистых пород
- •§ 6. Микростроение сердцевины и коры
- •Глава 3. Химические свойства древесины и коры
- •§ 7. Химический состав древесины и коры
- •6. Химический состав древесины некоторых пород, %
- •§ 8* Характеристика органических веществ древесины и коры
- •§ 9* Древесина, кора и древесная зелень как химическое сырье
- •Глава 4. Физические свойства древесины и
- •§ 10. Внешний вид древесины
- •10. Ширина годичных слоев и содержание поздней древесины у
- •§11. Влажность древесины и коры; свойства, связанные с ее
- •11. Равновесная влажность древесины, %, в среде перегретого
- •13. Коэффициенты влагопроводности древесины некоторых
- •14. Тангенциальная усушка ранней и поздней зон годичного слоя древесины*
- •§ 12. Плотность
- •§ 13. Проницаемость древесины жидкостями и газами
- •§ 14. Тепловые свойства древесины
- •§ 15* Электрические свойства древесины
- •24. Сравнительные данные об удельном объемном и поверхностном сопротивлении древесины
- •25. Удельное объемное сопротивление древесины в абсолютно сухом состоянии
- •20 40 60 80 95 Teiinepamypaty
- •§ 16. Звуковые свойства древесины
- •§ 17. Свойства древесины, проявляющиеся при воздействии
- •Глава 5. Механические свойства
- •§ 18. Общие сведения о механических свойствах древесины
- •§ 19» Механические испытания древесины; принципы, общие требования и процедура
- •§ 20. Статистический анализ результатов испытаний
- •§ 21* Прочность древесины при сжатии
- •§ 22. Прочность древесины при растяжении
- •33. Прочность древесины при растяжении поперек волокон
- •§ 23. Прочность древесины при статическом изгибе
- •§ 24. Прочность древесины при сдвиге
- •§ 25» Деформативность древесины при кратковременных
- •36. Модули упругости древесины
- •§ 26. Реологические свойства и гигро(термо)-механические
- •§ 27. Длительная прочность и сопротивление усталости древесины
- •§ 28. Ударная вязкость, твердость и износостойкость древесины
- •§ 29. Способность древесины удерживать крепления, гнуться
- •§ 30. Удельные характеристики механических свойств
- •Древесины
- •§ 31* Характеристики древесины как конструкционного материала
- •Глава 6. Изменчивость и взаимосвязи свойств древесины
- •§ 32* Изменчивость свойств древесины
- •0 20 406080100 0 20 Ш 60 80 п Расстояние от сердиебины,.1 о
- •§ 33* Связи между свойствами древесины* Неразрушающие методы контроля прочности древесины
- •§ 34* Изменение свойств древесины под воздействием физических и химических факторов
- •49. Влияние температуры и влажности на прочность древесины
- •50. Влияние температуры и влажности на прочность древесины при растяжении поперек волокон в тангенциальном направлении
- •Глава 7. Пороки древесины
- •§ 35. Сучки
- •§ 36. Трещины
- •§ 37. Пороки формы ствола
- •§ 38* Пороки строения древесины
- •3. Нерегулярные анатомические образования.
- •4. Сердцевина, смещенная и двойная сердцевина.
- •§ 39. Химические окраски
- •§ 40. Грибные поражения
- •§ 41. Биологические повреждения
- •§ 42, Инородные включения, механические повреждения и пороки обработки
- •§ 43. Покоробленности
- •Глава 8. Стойкость и защита древесины
- •§ 44. Стойкость древесины
- •51. Относительная стойкость к гниению древесины различных
- •§ 45. Способы и средства повышения стойкости древесины
- •Глава 9. Основные лесные породы и их
- •§ 46* Хвойные породы
- •§ 47. Лиственные породы
- •§ 48. Иноземные породы
- •Раздел 1ь основы лесного товароведения
- •Глава 10. Классификация и стандартизация
- •§ 49. Классификация лесных товаров
- •§ 50. Общие сведения о стандартизации продукции
- •§ 51. Стандартизация и качество лесных товаров
- •Глава 11. Круглые лесоматериалы
- •§ 52. Общая характеристика хлыстов и круглых лесоматериалов
- •§ 53. Технические требования к круглым лесоматериалам
- •§ 54, Технологическое сырье
- •§ 55. Методы измерения размеров и объема круглых лесоматериалов,
- •Контроль качества, приемка, маркировка
- •Глава 12. Пилопродукция
- •§ 56» Пиломатериалы
- •§ 57. Заготовки и пиленые детали
- •§ 58* Методы испытаний пиломатериалов и заготовок
- •Глава 13. Строганые, лущеные, колотые лесоматериалы; измельченная древесина
- •§ 59. Строганые, лущеные и колотые лесоматериалы
- •§ 60. Измельченная древесина
- •Глава 14. Композиционные древесные
- •§ 61. Клееная древесина
- •§ 62. Композиционные материалы на основе измельченной
- •§ 63» Модифицированная древесина
- •§ 64. Методы испытаний композиционных древесных материалов и модифицированной древесины
- •§ 46. Хвойные породы 259
- •§ 47. Лиственные породы 262
- •§ 48. Иноземные породы 269
- •Раздел II. Основы лесного товароведения 274
- •Глава 10. Классификация и стандартизация лесных товаров 274
- •§ 49. Классификация лесных товаров 274
- •§ 50. Общие сведения о стандартизации продукции 276
- •§ 51. Стандартизация и качество лесных товаров 278
- •Глава 11. Круглые лесоматериалы 281
- •§ 52. Общая характеристика хлыстов и круглых
- •§ 53. Технические требования к круглым лесоматериалам 284
- •§ 54. Технологическое сырье 292
- •§ 55. Методы измерения размеров и объема круглых лесоматериалов, контроль качества, приемка, маркировка 293
- •Глава 12. Пилопродукция 298
- •§ 56. Пиломатериалы 298
- •§ 57. Заготовки и пиленые детали 304
- •§ 58. Методы испытаний пиломатериалов и заготовок 307
- •Глава 13. Строганые, лущеные, колотые лесоматериалы;
- •§ 59. Строганые, лущеные и колотые лесоматериалы 311
- •§ 60. Измельченная древесина 313
- •Глава 14. Композиционные древесные материалы и
- •§ 61. Клееная древесина 316
- •§ 62. Композиционные материалы на основе измельченной
- •§ 63. Модифицированная древесина 325
- •§ 64. Методы испытаний композиционных древесных
- •Древесиноведение с основами лесного товароведения Учебник
соном и подставкой. Для исследовательских целей можно использовать образец с усиленными торцовыми частями, что повышает предел прочности, как показано в работе [56]: для сосны в радиальном направлении на Д 3 %, а в тангенциальном - на 42 %.
Все три возможных случая действия сжимающих нагрузок встречаются в практике. Например, сжатие поперек волокон происходит при изготовлении прессованной древесины, местное смятие наблюдается в шпалах под рельсами, а третий вид нагружения - при использовании древесины в качестве подкладок под стойки и т. д.
§ 22. Прочность древесины при растяжении
Растяжение вдоль волокон. Для определения прочности применяют образцы довольно сложной формы с массивными головками, которые зажимают в клиновидных захватах машины, и тонкой рабочей частью. Форма, размеры образца и схема его крепления показаны на рис. 50. При такой форме образца предупреждается возможность его разрушения в местах крепления от сжатия поперек волокон и скалывании вдоль волокон. Переход от головок к рабочей части образца делают плавным во избежание концентрации напряжений. Заготовки для образцов получают путем выкалывания (а не выпиливания), чтобы не
допустить перерезания волокон. Рабочая часть образца должна захватывать как можно больше годичных слоев, поэтому ее широкая грань совпадает с радиальным направлением. Допускается изготовлять образцы с наклеенными головками.
Рис. 50. Испытание древесины на растяжение вдоль волокон: а - образец; б - схема закрепления образца в захватах испытательной машины
Перед испытанием измеряют толщину а и ширину Ъ рабочей части образцов с погрешностью до 0,1 мм и в отверстия головок вставляют стальные пробки диаметром 9,9 мм. Длина пробок на 3 или 2 мм (соответственно для древесины мягких и твердых пород) меньше толщины головки.
Пробки предотвращают чрезмерное смятие а
головок во время испытаний.
Образец нагружают с такой скоростью, чтобы разрушение его наступило через 1,5-2 минуты. Определяют максимальную нагрузку и вычис-
ляют предел прочности по формуле (87), округляя результаты до 1 МПа. В качестве проб на влажность используют рабочие части образцов. Порядок дальнейших операций и расчетов соответствует рассмотренному в предыдущем параграфе, но поправочный коэффициент на влажность а * 0,01.
Предел прочности древесины на растяжение вдоль волокон сравнительно слабо зависит от влажности древесины, но резко падает при малейшем отклонении волокон от направления продольной оси образца. Представление о прочности древесины некоторых пород при данном виде действия усилий дает табл. 32.
32. Прочность древесины при растяжении вдоль волокон
Порода |
Предел прочности, МПа, при влажности, % |
Порода |
Предел прочности, МПа, при влажности, % |
||
12 |
30 и более |
12 |
30 и более |
||
Лиственница |
124 |
95 |
Ясень |
140 |
107 |
Сосна |
109 |
78 |
Граб |
129 |
96 |
Бль |
|
-77 |
Осина |
121 |
93 |
Кедр |
89 |
68 |
Бук |
124 |
93 |
Пихта сибир- |
66 |
51 |
Липа |
117 |
89 |
ская |
|
|
|
|
|
Акация белая |
171 |
107 |
Ольха |
97 |
74 |
Береза |
137 |
102 |
Тополь |
88 |
67 |
Предел пропорциональности при растяжении вдоль волокон составляет от величины предела прочности 0,82 для древесины хвойных пород (лиственница, сосна, пихта) и 0,7 для лиственных кольцесосудистых (дуб, ясень) [49].
В среднем для всех пород предел прочности на растяжение вдоль волокон 130 МПа. Несмотря на столь высокую прочность, древесина в конструкциях и изделиях довольно редко работает на растяжение вдоль волокон из-за трудности предотвращения разрушения деталей в местах закрепления (под действием сжимающих и скалывающих нагрузок).
Растяжение поперек волокон. По ныне действующему стандарту для испытаний рекомендуется образец, форма и размеры которого показаны на рис. 51. Этот образец по форме напоминает образец для испытаний на растяжение вдоль волокон. Однако в данном случае образцы крепятся в винтовых захватах с плоской стороны, чтобы сжимающие усилия были направлены вдоль волокон.
Затруднения, возникающие при изготовлении образца сравнительно большой (для плоскости поперек волокон) длины, могут быть уменьшены путем использования клееных образцов. В клееных образцах центральный участок из исследуемой древесины должен иметь длину не менее 90 мм и включать в себя плоскую рабочую зону, криволинейные переходы и небольшую часть длины головок.