2)Определение породы по макростроению древесины.
Каждая порода отличается строением древесины, тесно связанным с ее свойствами. Оценка физико-механических и технологических свойств древесины с достаточной для практики точностью может быть сделана по справочным данным, если известна порода.
Для установления рода, а иногда и вида древесного растения (идентификации пород), используют признаки, характеризующие макростроение древесины. В число таких признаков входят, наличие ядра; ширина заболони и степень резкости перехода от ядра к заболони; степень видимости годичных слоев и их очертания на поперечном разрезе; четкость границы между ранней и поздней древесиной годичных слоев; наличие, размеры, окраска и количество сердцевинных лучей; размеры, характер группировки и состояние (пустые или заполненные) сосудов в древесине лиственных пород; наличие, размеры и количество вертикальных смоляных ходов в древесине хвойных пород; сердцевинные повторения в древесине некоторых лиственных пород.
Кроме этих основных признаков, при определении пород учитывают некоторые дополнительные признаки. Необходимость использования дополнительных признаков возникает в тех случаях, когда основные признаки выражены нечетко. К дополнительным признакам относятся цвет, блеск, текстура, плотность и твердость.
Древесина некоторых пород обладает характерным цветом, что позволяет легче определить породу. Однако не всегда цвет древесины может служить достаточным основанием для идентификации породы Дело в том, что нормальная окраска древесины может изменяться под действием внешних физико-химических факторов, а также вследствие поражений грибами. Значительно меньшее диагностическое значение имеет блеск древесины.
При перерезании анатомических элементов на поверхности продольных разрезов образуется тот или иной рисунок. Особенно характерный рисунок – текстуру образуют сердцевинные лучи. Например, по текстуре поверхности тангенциального разреза бука (см. рис. 5, в) эта порода определяется безошибочно. Иногда в качестве дополнительного признака привлекаются связанные между собой свойства - плотность и твердость древесины. Примерная оценка плотности (массы) и твердости образцов может быть особенно полезна для определения рассеяннососудистых лиственных пород, основные признаки которых часто недостаточно ярко выражены.
3)Прочность древесины при сдвиге.
Прочность — способность древесины сопротивляться разрушению от механических усилий, характеризующихся пределом прочности. Прочность древесины зависит от направления действия нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков.
Существенное влияние на прочность древесины оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. При увеличении количества связанной влаги прочность древесины уменьшается (особенно при влажности 20-25%). Дальнейшее повышение влажности за предел гигроскопичности (30%) не оказывает влияния на показатели прочности древесины. Показатели пределов прочности можно сравнивать только при одинаковой влажности древесины. Кроме влажности на показатели механических свойств древесины оказывает влияние и продолжительность действия нагрузок.
Вертикальные статические нагрузки — это постоянные или медленно возрастающие. Динамические нагрузки, наоборот, действуют кратковременно. Нагрузку, разрушающую структуру древесины, называют разрушительной. Прочность, граничащую с разрушением, называют пределом прочности древесины, её определяют и измеряют образцами древесины. Прочность древесины измеряют в Па/см2 (кгс на 1 см2) поперечного сечения образца в месте разрушения, (Па/см2 (кг с/см2).
Сопротивление древесины определяют как вдоль волокон, так и в радиальном и тангенциальном направлении. Различают основные виды действий сил: растяжение, сжатие, изгиб, скалывание. Прочность зависит от направления действия сил, породы дерева, плотности древесины, влажности и наличия пороков.
Прочность древесины при сдвиге. Внешние силы, вызывающие перемещение одной части детали по отношению к другой, называют сдвигом. Различают три случая сдвига: скалывание вдоль волокон, поперёк волокон и перерезание.
Д
ля
испытания на скалывание вдоль волокон
применяют образец. На нем изображен
образец для испытания на скалывание
вдоль волокон в тангенциальной плоскости.
Образец такой же формы, но с другим
расположением годичных слоев применяется
для скалывания в радиальной плоскости.
После измерения (в миллиметрах) фактической
толщины образца b и длины ожидаемой
площадки скалывания l образец размещают
в приспособлении.
Образец располагают таким образом, чтобы его узкий выступ (шириной 18 мм) находился вверху. Разница в ширине выступов необходима для исключения погрешностей из-за возможного наклона волокон. Опору с помощью прижимного устройства перемещают настолько, чтобы она плотно прилегала к вертикальной плоскости образца и на нее опирался нижний торец короткой части образца.
Нагружают образец через нажимную призму с шаровой опорой. Для уменьшения влияния трения согласно ныне действующему стандарту между вертикальными плоскостями образца и корпуса приспособления помещают подвижную планку на роликовых опорах.
Продолжительность нагружения 0,5-1,5 мин. Определив максимальную нагрузку, вычисляют предел прочности с округлением до 0,1 Мпа.
Влажность разрушенного образца определяют, используя в качестве пробы его большую часть. Поправочный коэффициент на влажность а принимают равным 0,03 при скалывании как в радиальной, так и в тангенциальной плоскости.
Прочность древесины при скалывании вдоль волокон у лиственных пород примерно в 1,6 раза выше, чем у хвойных. При тангенциальном скалывании прочность древесины лиственных пород на 10-30% выше, чем при радиальном; это превышение тем больше, чем лучше развиты в древесине сердцевинные лучи (граб, бук). Для древесины хвойных пород прочность при скалывании в обоих случаях примерно одинакова.
В среднем для всех пород предел прочности при скалывании вдоль волокон составляет примерно 1/5 от предела прочности при сжатии вдоль волокон.
Иногда проводят испытания на скалывание и перерезание древесины поперек волокон, используя другие виды образцов. Предел прочности при скалывании поперек волокон в 2 раза меньше, а предел прочности при перерезании поперек волокон в 4 раза больше, чем предел прочности при скалывании древесины вдоль волокон.
Древесина довольно часто работает в деревянных конструкциях на скалывание вдоль волокон (например, в соединениях стропильных ферм способом лобовых врубок); реже встречаются случаи работы на скалывание поперек волокон (например, в шпонках и шпунтовых соединениях) и перерезание поперек волокон (например, в нагелях).