3.2. Определение прочности древесины при статическом изгибе
3.2.1 Оборудование и средства измерений:
- пресс гидравлический мощностью 10 т;
- приспособление для данного вида испытаний;
- штангенциркуль или микрометр;
- сушильный шкаф;
- весы квадрантные;
-бюксы;
- пила-ножовка.
3.2.2 Проведение испытаний
Испытания проводят на образцах-балочках длиной 300 мм с поперечным сечением 20×20 мм. При этом годичные слои на торцевых поверхностях образцов должны быть направлены параллельно одной паре противоположных боковых ребер и перпендикулярно другой. Работа выполняется тремя бригадами, каждая из которых определяет соответствующий прочностной показатель серии из трех образцов при их определенной влажности.
Предварительно на радиальной поверхности карандашом отмечают середину длины образца и с погрешностью не более 0,1 мм штангенциркулем или микрометром замеряют в этой точке его поперечное сечение: ширину (b) в радиальном и высоту (h) в тангентальном направлениях. После указанных измерений образец располагают на двух опорах приспособления, расстояние между которыми равно 240 мм, и в таком виде образец с приспособлением устанавливают на нижнюю плиту гидравлического пресса.
Нагружение образца в тангентальном направлении осуществляют в одной точке через опору, установленную в середине пролета (l) – свободной длины балочки (рис.3).
Рисунок 3- Схема испытания древесины на статический изгиб
Средняя скорость нагружения должна соответствовать 5000±1000 н/мин. Испытание ведется до разрушения образца, в момент которого фиксируют в Н максимальную нагрузку (Рmax).
Для установления влажности древесины в момент испытания из разрушенного образца вблизи излома вырезают пробу длиной 30 мм, которую помещают в предварительно взвешенную бюксу и после определения их совместной массы помещают в сушильный шкаф, где и высушивают до абсолютно сухого состояния по известной методике. После высушивания рассчитывают влажность в момент испытания образца.
С погрешностью не более 1 МПа вычисляют по формуле (24) предел прочности при статическом изгибе (σw) при определенной влажности (W):
(24)
где Рmax – максимальная (разрушающая) нагрузка, Н;
l – расстояние между опорами, см;
b и h – ширина и высота образца, см.
Пересчет передела прочности на 12% нормализованную влажность проводят по формуле (22) при поправочном коэффициенте α равном для всех древесных пород 0,04.
В случае влажности образца в момент испытания равной или превышающей 30% пересчет прочности на нормализованную влажность производят по формуле (23) при значениях коэффициента К соответствующей определенной древесной породе.
Полученные при испытаниях данные заносят в таблицу 5 и дают окончательное заключение по прочности при статическом изгибе серии из трех образцов с соответствующей влажностью.
Таблица 5 – Результаты определения прочности древесины при статическом изгибе
Показатели |
Размер- ность |
Данные испытаний |
||||
1 |
2 |
3 |
||||
Расчетные размеры образца |
свободная длина (l) |
см |
24 |
24 |
24 |
|
ширина (b) |
см |
|
|
|
||
высота (h) |
cм |
|
|
|
||
Максимальная (разрушающая) нагрузка (Рmax) |
Н |
|
|
|
||
Влажность (W) |
% |
|
|
|
||
Предел прочности при статическом изгибе |
σw |
МПа |
|
|
|
|
σ12w |
МПа |
|
|
|
||
Среднее значение предела прочности |
σw |
МПа |
|
|
|
|
σ12w |
МПа |
|
|
|
||
ЗАКЛЮЧЕНИЕ: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________