Свойства древесины технология: Свойства древесины

Свойства древесины

Свойства древесины

Подробности
Категория: Дерево и древесина

 Свойства, определяющие внешний вид древесины.

К ним относятся цвет, блеск, запах и текстура.

Цвет зависит от породы, возраста, района и условий произрастания и состояния (наличия пороков) древесины. Древесина может иметь различные оттенки. Например, дуб насчитывает до 20 цветовых оттенков, а орех — до 40. Цвет учитывается в производстве мебели и художественных работах.

Блеск зависит от плотности, количества и размеров сердцевинных лучей и плоскости разреза. Красивым блеском обладают дуб, бук, ильм, клен и другие древесные породы. К потере блеска приводит загнивание. Блеск древесины учитывается при изготовлении изделий без подкраски.

Запах зависит от содержания в древесине смолистого эфирового масла, дубильных и ароматических веществ.

Наиболее cильным запахом обладают деревья хвойных пород (сосна, кедр), содержащие смолу, из лиственных — дуб. Поражение грибами, а также загнивание и длительное хранение вызывают выветривание ароматических веществ и потерю естественного запаха. Запах древесины учитывается при изготовлении тары под пищевые продукты. Для этой цели применяют в основном древесину липы и тополя, которая не имеет запаха.

Текстура — естественный рисунок, получаемый на поверхности древесины в результате перерезания ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Характер рисунка зависит от направления разреза, расположения волокон, размера сердцевинных лучей, ширины годичных слоев и различий в окраске между ранней и поздней древесиной. Древесину с красивой текстурой имеют дуб, ясень, орех, красное дерево. Химические окраски и грибные поражения вызывают изменение этого свойства. Текстура древесины имеет существенное значение при изготовлении мебели и в художественных работах.

Влажность. Она характеризуется содержанием влаги в древесине. Наличие влаги связано с ростом дерева. Влажность древесины срубленного дерева и неверные условия хранения являются причинами ее гниения. В зависимости от степени влажности древесина делится на: мокрую — длительное время находившуюся в воде, ее влажность выше 100%; свежесрубленную — влажность 50—100%; воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 15—20%; комнатно-сухую — влажность 8—12%; абсолютно сухую — влажность 0%. Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.

Физические свойства древесины.

Плотность. Это физическая величина, определяемая отношением массы образца к его объему. Плотность древесины зависит от ее породы и влажности. С уменьшением влажности древесины снижается ее плотность, и она становится легче почти в 2 раза. Плотность поздней древесины годичного слоя в 2-3 раза больше, чем ранней.

Теплопроводность. Это способность древесины проводить тепло через свою толщу от одного слоя к другому. Она зависит от ряда факторов, основными из которых являются температура, влажность и плотность древесины, а также направление теплового потока относительно волокон. Вследствие пористого строения древесина плохо проводит тепло. Теплопроводность древесины вдоль волокон в 1,5-2,0 раза выше, чем поперек волокон.

Звукопроводность. Это свойство древесины проводить звук. Звукопроводность древесины несколько выше, чем у других материалов, что следует учитывать в жилищном строительстве, где необходима звукоизоляция перегородок, дверей и стен.

Электропроводность. Это способность древесины проводить ток. Электропроводность древесины в основном зависит от ее влажности, породы, направления волокон и температуры. Древесина в сухом состоянии не проводит электрический ток, т. е. является диэлектриком, что позволяет применять ее в качестве изоляционного материала.


 
 
Механические и технологические свойства древесины


Механические свойства древесины. К ним относятся прочность, твердость и ударная вязкость (см.табл.). Эти свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (растяжению, изгибу, сдвигу и кручению).
 
 

Показатели физико-механических свойств древесины.   

Древесные породыПлотность, кг/м3 (при 12% влажности)Предел прочности, МПаТорцовая твердость, МПаУдарная вязкость, Дж/м2(при 12%  влажности) 
 Сжатие  Статический  изгибСкалывание вдоль волокон
 Радиальное  Торцовое 
Хвойные
Лиственница660651129,99,44451 993
Ель4454580 6,96,82639 240
Сосна обыкновен. 50049867,57,32941 202
Пихта сибирская37539696,46,52829 430
Лиственные
Граб8006013715,619,49199 081
Ясень6805912713,913,48088 290
Бук6705610911,614,56180 442
Дуб6905810810,212,26876 518
Береза650551109,311,24793 195

 

 Прочность — это способность древесины сопротивляться разрушению (разделению на части) под действием механических усилий. Прочность древесины зависит от направления и скорости действия нагрузки, породы древесины, ее плотности, влажности и наличия пороков: пороки, особенно сучки и трещины, сильно снижают прочность древесины; с увеличением плотности древесины увеличивается и ее прочность; влажность уменьшает прочность древесины. Прочность зависит от характера и направления действия нагрузок. Например, прочность древесины вдоль волокон под действием растягивающих нагрузок около 130 МПа, а под действием сжимающих нагрузок — около 50 МПа; прочность под действием изгибающих сил — около 100 МПа, прочность при скалывании — около 0,5 МПа.

Твердость характеризуется способностью древесины сопротивляться внедрению в нее более твердого тела. Твердость древесины в торцовом направлении выше твердости в тангенциальном и радиальном направлениях в среднем на 30-40%. Твердость древесины, высушенной до 12% влажности, в 1,5-2,0 раза больше твердости древесины 30%-ной влажности. Чем выше твердость древесины, тем труднее ее обрабатывать.

Ударная вязкость — это способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения. Вязкость древесины деревьев лиственных пород примерно в 1,5-2,0 раза выше вязкости древесины хвойных пород (см. табл.).

 

Технологические свойства древесины.  При оценке свойств древесины, как конструкционного материала учитывают ее способность удерживать металлические крепления

(гвозди, шурупы и т. п.), износостойкость, способность древесины к изгибу и сопротивление раскалыванию.

Рассмотрим способность древесины удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы, скрепы и др.). Для выдергивания гвоздей, забитых поперек волокон, требуется усилие в 1,5 раза выше, чем гвоздей, забитых в торец. Для выдергивания шурупов требуется приложить значительно большее усилие, чем для выдергивания гвоздей, так как приходится преодолевать трение и разрушать волокна, между которыми находится резьба шурупа. Однако забитый шуруп удерживает соединение слабее гвоздя. Поэтому необходимо правильно выполнять соединение шурупами, т. е. шурупы следует завинчивать. Способность древесины удерживать металлические крепления возрастает с увеличением ее плотности.

Износостойкость характеризуется способностью древесины противостоять разрушению в процессе трения. Наибольшей износостойкостью обладают торцовые поверхности. Износ уменьшается с повышением твердости и плотности древесины (см. табл.), а также с уменьшением влажности.

Раскалываемость — способность древесины под действием клина разделяться на части вдоль волокон. Сопротивление древесины раскалыванию увеличивается с повышением ее вязкости. Наличие пороков, например сучков, ухудшает раскалываемость древесины.
 

Урок технологии «Свойства древесины»

Тема. Свойства древесины

Цели:

• Какие свойства древесины определяют ее внешний вид?

• От чего зависит способность древесины удерживать металлические крепежные детали?

• Привести примеры пород древесины, которые характеризуются большой

твердостью и износостойкостью.

Прогнозируемые результаты обучения:

учащиеся должны знать;

какими физическими и механическими свойствами обладает древесина, каким образом эти свойства учитываются при выборе пиломатериалов.;

учащиеся должны уметь:

определять физические и механические свойства древесины, выбирать пиломатериалы для изготовления изделий с учетом свойств древесины.

Оборудование и средства обучения: различные виды древесины, твердомер, проектор, компьютер.

Х о д урока

I. Этап организации занятия

Проверка готовности к уроку. Мобилизация внимания.

II. Этап актуализации субъективного опыта учащихся

1. Что такое пороки древесины? Чем они вызваны в растущем дереве?

2. Как пороки древесины влияют на ее качество и применение?

3. Какие пороки считаются недопустимыми при выборе заготовки для изделия?

4. Каких пороков древесины можно избежать?

5. Используя рисунок, определите виды пороков: смещенная сердцевина, смоляной кармашек, разошедшаяся трещина усушки, сплошная крень.

6. По каким критериям вы будете выбирать пиломатериал для работы?

Какие пороки древесины вы посчитаете допустимыми для качественного пиломатериала?

III. Этап изучения нового материала

Свойства древесины

Вы уже знаете, что древесина хорошо обрабатывается и широко используется в производстве изделий. Она имеет достаточно высокую прочность, хорошую сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам. В то же время древесина имеет недостатки: она не устойчива к влаге, подвержена загниванию, разрушению в результате поражения грибами и насекомыми.

Чтобы изделия из древесины сохраняли свои эксплуатационные свойства и красивый внешний вид, при выборе пиломатериалов необходимо учитывать свойства древесины

Физические

Способность взаимодействовать с окружающей средой

Цвет, запах, текстура, блеск, плотность, влажность, тепло-, звуко-

и электропроводимость.

Механические

Способность сопротивляться действию внешних сил

Прочность, твердость, ударная вязкость, упругость

Технологические

Способность во время эксплуатации сохранять свои свойства

Способность удерживать металлические крепления, износостойкость, способность к гнутью

Физические свойства древесины

Свойства

Характеристика свойств

Плотность

Это отношение массы древесины к ее объему. Определяется по формуле p m

V = (кг/м3 или г/см3). Зависит от породы древесины, влажности, условий произрастания.

Учитывается при пилении древесины: плотная порода пилится тяжело, рыхлая — легче. Влияет на применение металлических крепежных деталей (гвоздей, шурупов и т. д.): плотная древесина хорошо удерживает металлические крепежные детали

Влажность

Это отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Чем меньше плотность

древесины, тем больше она поглощает влагу: у свежесрубленной древесины влажность составляет от 50 до100 %. В процессе сушки влага постепенно испаряется из древесины

Механические свойства древесины

Свойства

Характеристика свойств

Прочность

Способность сопротивляться разрушению, выдерживать нагрузки, не изменяя формы. Зависит от породы, влажности, наличия пороков

Твердость

Способность сопротивляться проникновению

другого, более твердого тела. Зависит от породы, направления волокон и влажности: с увеличением влажности твердость древесины уменьшается Это свойство учитывается при выборе режущего инструмента

Ударная вязкость

Способность сопротивляться изгибу при ударе, не разрушаясь. Вязкость древесины лиственных пород выше вязкости древесины хвойных пород

Упругость

Свойство восстанавливать первоначальную форму и размеры после прекращения действия нагрузок. Зависит от породы и влажности: с повышением влажности упругость древесины уменьшается

Технологические свойства древесины

Свойства

Характеристика свойств

Способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и др. )

Величина сопротивления выдергиванию крепежа зависит от направления волокон, породы, влажности и плотности (чем выше

плотность, тем сильнее древесина сопротивляется как вбиванию гвоздя, так и его выдергиванию)

Износостойкость

Способность противостоять износу: износ древесины с боковой поверхности больше, чем с торцевой. Зависит от твердости,

плотности и влажности древесины (влажная древесина более подвержена износу). Учитывается при выборе пиломатериалов

для изготовления инструментов

Способность к гнутью

Наибольшей способностью к гнутью обладают лиственные породы (дуб, ясень, береза). У хвойных пород отмечается невысокая способность к гнутью. У влажной древесины эта способность выше, чем у сухой

Способность к раскалыванию

(раскалываемость)

Способность древесины под действием клина или нагрузки разделяться на части вдоль волокон. Зависит от прочности, учитывается при выборе соединений (на гвоздях, шурупах и др.)

IV. Этап первичной проверки изученного материала

Найдите зависимость между плотностью древесины и способностью удерживать металлический крепеж. Как влияет на раскалываемость древесины наличие и расположение в ней сучков?

1. Назовите свойства древесины.

2. Какие физические свойства древесины необходимо учитывать при выборе

материала для изготовления изделия? Приведите примеры.

3. Как влияет твердость древесины на ее обработку?

4. Приведите примеры изделий, при использовании которых важно учитывать

такое свойство древесины, как упругость.

5. Вы решили с папой построить на дачном участке баню. Подберите пиломатериал для постройки бани. Какие свойства древесины вы будете учитывать при выборе? Используя ранее полученные знания, подберите породу древесины, подходящую для внутренней отделки бани.

У. Этап выполнения практических заданий

Практическая работа. Изучение физико-механических свойств

древесины.

Цель: ознакомиться со свойствами древесины, научиться измерять

объем образцов.

Оборудование, инструменты и материалы: лабораторные весы, об-

разцы древесины различных пород, штангенциркуль, емкость с водой.

Порядок выполнения работы

1. Измерьте длину, ширину и толщину образцов древесных пород.

2. Вычислите объем образцов, умножив длину на ширину и толщину.

3. Взвесьте образцы.

4. Вычислите плотность каждого образца (p m V= ) .

5. Опустите образцы в воду на 5—10 минут. Выньте образцы и обо-

трите их ветошью.

6. Взвесьте образцы.

7. Результаты наблюдений занесите в таблицу (в тетради).

Для определения твердости древесины применяется метод Бринелля. Этот метод изобрел шведский инженер Юхан Август Бринелль в 1900 г. Испытания проводят следующим образом: металлический шарик под действием усилия в течение определенного времени вдавливают в испытуемый материал. Чем мягче порода древесины, тем глубже будет отпечаток. Методом Бринелля определяют твердость не только древесины, но и металлов, а также других твердых материалов. В настоящее время для определения твердости древесины и металлов используются специальные приборы — твердомеры.

.

VI. Этап оценки выполненных заданий

Учащиеся выполняют самооценку и взаимооценку объема и

качества выполненных работ.

.

VII. Этап подведения итогов урока

Учащиеся называют свои отметки, учитель делает количественную

и качественную оценку выполненных работ, отмечает

типичные недостатки при выполнении заданий, рекомендует

пути повышения эффективности знаний и умений учащихся

(дополнительные, поддерживающие занятия и др.).

VIII. Этап рефлексии

IX. Этап завершения занятия

Записать тему занятия и выставить отметки в дневники.

Дать рекомендации учащимся. При необходимости назначить

стимулирующие или поддерживающие занятия.

Физические и механические свойства древесины. 6 класс

Физические и механические свойства древесины
6 классы
Тема занятия. Физические и механические свойства
древесины.
Цель занятия:
обучающая — ознакомление обучающихся с физическими и механическими
свойствами древесины, со способами сушки древесины, решать задачи на
определение плотности и влажности древесины;
развивающая — дальнейшее развитие умения применять знания полученные при изучении
природоведения, биологии и при изучении технологии обработки древесины, развитие
навыков определять влажность различных пород древесины, различать мягкие, твёрдые и
очень твёрдые породы, развивать логическое мышление, формирование умения
анализировать осуществлять умозаключение, устанавливать причинно-следственные связи.
Развивать способность выражать свою точку зрения, умения общаться, сравнивать, делать
выводы. Умения получать дополнительные знания с использованием информационных
технологий через интернет;
воспитательная — прививать обучающимся интерес к труду и желания к познанию нового
материала, формирования воли, настойчивости и самостоятельности, воспитание
сознательной дисциплины, аккуратности и внимательности при выполнении практического
задания, умения работать в коллективе.
Понятие о свойствах материалов
Свойство – сторона предмета, которая обуславливает его различие
или сходство с другими предметами и обнаруживается в его
отношении к ним
Свойства
Физические
Механические
Технологические
Определение
Отличительные стороны материалов,
которые проявляются при
взаимодействии их с окружающей
средой.
Отличительные стороны материалов,
которые проявляются в способности
сопротивляться воздействию
внешних механических усилий.
Способность материалов
подвергаться обработке.
Термины «физический» и «механический» происходят от греческих слов,
означающих соответственно «природа» и «орудие, машина»
• Физико-механические свойства древесины
Физические свойства
► Плотность
► Влажность
► Запах
► Теплопроводность
► Звукопроводность
► Электропроводность
► Текстура
► Блеск
► Цвет
Механические и технологические
► Твёрдость
Упругость
Прочность
Износостойкость
► Сопротивление
раскалыванию
Многие изделия изготавливают из сухой древесины, влажность которой
составляет 8…15 %. Детали из сухой древесины не коробятся, хорошо
обрабатываются, не гниют, хорошо красятся, долго служат.
Свежесрубленная древесина имеет влажность около 60…80 %. Чтобы получить
древесину с производственной влажностью 8…15 %, ее сушат.
Сушка древесины бывает естественной (атмосферной) и искусственной
(камерной).
Для естественной сушки пиломатериалы укладывают с прокладками в штабель
(рис. 1) на открытом продуваемом месте или под навесом.
Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах. Этот
процесс проходит намного быстрее, так как древесина обдувается горячим
воздухом и испаряет свою влагу (рис.2).
В результате высушивания древесины происходит ее усушка — уменьшение
размеров. Усушка различна вдоль и поперек волокон, а также в радиальном и в
тангенциальном направлениях. Поэтому образцы, выпиленные из различных зон
поперечного сечения ствола (рис.3), после высушивания имеют различные
формы, т.е. коробятся.
Рис.1
Рис.2
Рис.3
Одно не мало важное свойство древесины – цвет- способность материалов
вызывать определённые зрительные ощущения. Цвет зависит от условий, где
росло дерево и от возраста. Цвет древесины весьма различен у разных пород,
поэтому по цвету можно определить породу древесины. Древесина имеет в
основном приятные цвета желтоватых оттенков. В изделиях из древесины
стараются сохранить ее естественный приятный цвет, не окрашивая ее или
лакируя поверхности прозрачными лаками.
Текстура — рисунок образующийся при спиливании дерева. В месте распила
происходит прерывание годичных линий и эти прерванные линии образуют
текстуру древесины.
дуб
береза
кедр
ель
сосна
липа
тополь
Запах — зависит от содержания в древесине смол и дубильных веществ. Также
запах зависит от срока давности срубленного дерева. Свежесрубленное
дерево имеет более сильный запах, а по мере высыхания дерева и,
соответственно, испарении влаги запах снижается. Смолистый запах имеет
древесина хвойных пород. Специфичный едкий запах имеет древесина
осины.
Теплопроводность – одно из положительных свойств. В отличие от других
строительных материалов древесина является менее теплопроводным. Это
свойство способствует хорошей теплоизоляции помещения от окружающей
среды.
Звукопроводимость – свойство материала проводить звук с определенной
скоростью. В древесине быстрее всего звук распространяется вдоль волокон.
Звукопроницаемость древесины в продольном направлении в 16 раз, а в
поперечном – в 3–4 раза больше звукопроницаемости воздуха. Это
отрицательное свойство древесины требует при устройстве деревянных
перегородок, потолков и т.д. применения звукоизолирующих материалов.
Способность древесины усиливать звук широко используется при
изготовлении музыкальных инструментов. Наилучшая древесина для этого –
древесина сосны, ели, пихты кавказской и сибирского кедра.
Электропроводность древесины характеризуется ее сопротивлением
прохождению электрического тока. Она зависит от породы, температуры,
направления волокон и ее влажности.
Механические и технологические свойства древесины
Механические свойства древесины характеризуют ее способность сопротивляться
воздействию внешних сил (прочность, твердость, упругость).
Прочность древесины — её способность выдерживать нагрузки, не разрушаясь. Она
зависит от породы древесины, ее плотности, влажности. Высокая прочность
древесины у дуба, клена и др., меньшая — у липы, тополя и др.
Твердость древесины – её способность сопротивляться проникновению в нее других,
более твердых тел. Попробуйте, например, забить гвоздь в дубовую доску. Скорее
всего гвоздь согнется. А в заготовку из осины или липы он входит легко, потому что
испытывает меньшее сопротивление. Поэтому и различают породы мягкие (сосна, ель,
тополь, липа, осина, ольха, каштан), твердые (береза, дуб, бук, вяз, рябина, клен,
лещина, яблоня, ясень), очень твердые (граб, кизил, самшит, тис). Более твердая
древесина меньше истирается, дольше служит человеку. Из такой древесины
изготовлены, например, колодка рубанка, крышка верстака.
Упругость древесины — её способность восстанавливать первоначальную форму после
непродолжительного действия внешних сил. Это свойство имеет важное значение для
практического использования древесины. Вы, наверное, видели, как прогибаются
лыжи, когда лыжник едет по неровной поверхности. Но вот неровное место
пройдено, и лыжи снова принимают прежнюю форму.
Упругостью обладает измерительная линейка
Механические свойства древесины связаны с технологическими – способностью
удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и т.д.), сопротивляться
раскалыванию, противостоять износу при трении, способностью гнуться.
Проверь свои знания
1.Какими физическими и механическими свойствами обладает древесина?
2. Что называют плотностью древесины? Как, в условиях мастерских, можно
определить плотность образца древесины?
3. Что называют влажностью древесины? Как можно определить влажность
древесины?
4. Для чего сушат древесину? Какие виды сушки древесины вы знаете?
5.Что называют прочностью, твёрдостью, упругостью древесины?
6.Из древесины каких пород – твёрдых или мягких — лучше всего изготовить
колодку рубанка? Почему?
7. Какие доски одинаковой длины и толщины быстрее высохнут: берёзовые
или сосновые?
8. Где используется звукопроводимость древесины?
9. Какие свойства нужно учитывать при выборе заготовок?
10. Что показывает текстура древесины?
11. Куда легче вбить гвоздь: вдоль или поперёк волокон?
12. Назовите положительные и отрицательные свойства древесины?. 13.Из
каких пород древесины изготовляют ручки молотков, напильников, киянку,
столярный угольник? Почему?
Основные термины
Свойства древесины: физические (цвет,
запах, блеск, плотность, влажность,
теплопроводность, звукопроводимость,
электропроводность), механические
(прочность, твердость, упругость),
свежесрубленная древесина, сушка
естественная и искусственная, штабель,
сушильная камера, коробление.
Информационные источники и ЭОР
Учебники:
И.А. Карабанов. Технология обработки древесины. Учебник для учащихся 5-9 классов
общеобразовательных учреждений. М.: Просвещение, 2002.
Технология. Технический труд. 7 класс. Под редакцией Ю.Л. Хотунцева, Е.С. Глозмана. М.:
Издательство Мнемозина, 2011.
Симоненко В.Д., Самородский П.С., Тищенко А.Т. Технология, 7 класс.
И.А. Карабанов, Н.К. Щур, К.Г. Гулак и др. Пособие для 7 класса для образовательной школы.
Мн.Нар.асвета, 1989.
А.Т.Тищенко, В.Д. Симоненко. Технология. Индустриальные технологии 7 класс. М.: Вентана-Граф,
2013.
Справочник по трудовому обучению. Пособие для учащихся 5-7 классов. Под редакцией И.А.
Карабанова. М. ; Просвещение, 1991.
Википедия http://ru.wikipedia.org/wiki/
http://melechkovichi.ucoz.ru/trud/174.doc
http://melechkovichi.ucoz.ru/trud/13.doc
Яндекс
Гипермаркет Знаний
Каждый, достойный называться
человеком, должен иметь охоту и
способность к труду.
Смайлс С.
Предмет «технология» начинается со школы. Так, с помощью
уроков труда можно познакомиться с этим видом деятельности
и продолжить изучать его глубже, в частности, делая домашние
задания. Гипермаркет Знаний — прекрасная возможность
освоить предмет «Технология» он-лайн и получить все
необходимые элементы интерактивного обучения: конспекты
уроков, рефератов, презентации, кроссворды, практикумы,
лабораторные, кейсы, а также много других интересных
материалов!

Технология — 7

5-ая тема

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ


СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ

Древесина издавна используется для производства разного рода конструкции — от мебели до крупных жилых построек и морских судов. Любой конструкционный материал, в том числе и древесина, обладает определенными свойствами — физическими и механическими.

К физическим свойствам материала относят такие, как плотность, влажность, цвет, запах и т.п., к механическим — свойства, связанные с реакцией на воздействие внешних сил, такие как твердость, прочность, упругость.

Надо отметить, что, в зависимости от породы, древесина бывает легкой и тяжелой. Если выразим другими словами, существуют менее и более плотные виды древесины.

Плотностью называют массу древесины, содержащуюся в единице объема. Например, один кубический сантиметр древесины сосны имеет массу 0,5 г, значит, ее плотность равна 0,5 г/см3.

Малую плотность имеет древесина липы, ели, сосны, тополя. И, напротив, дуб, береза, ясень, клен, яблоня и груша отличаются большой плотностью.

Влажность древесины измеряется количеством содержащейся в ней влаги. При сушке часть влаги испаряется. Влажность древесины можно определить, взвесив образец до и после сушки, после чего разность, т.е. массу испаренной влаги, разделить на массу высушенного образца и умножить на 100%.

Твердость древесины — это способность сопротивляться проникновению в нее других тел. По величине отпечатка (лунки) на поверхности древесины вдавливаемого в нее предмета судят о ее твердости. Чем меньше лунка, тем тверже древесина. В твердую древесину трудно вбить гвоздь, ее труднее строгать рубанком, пилить, выдалбливать и сверлить.

Прочность древесины — способность, не разрушаясь, выдерживать определенные нагрузки. Высокой прочностью обладает древесина дуба, клена, березы, низкой — осины, липы, ели. При нагрузке на изделия из древесины ее волокна растягиваются, сжимаются или изгибаются (например, ножки стула сжимаются под тяжестью сидящего, лыжи изгибаются под действием массы лыжника). Поэтому различают прочность на растяжение, на сжатие и на изгиб. Если действующие удельные нагрузки превысят допустимые, т.е. те, которые древесина может выдержать, то изделие разрушится. Допустимая прочность для каждой породы древесины различна.

Упругость древесины — это способность восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия внешних сил. В этом создает убеждение упругость лыж, линейки, лука для стрельбы.

Физико-механические свойства древесины

Физико-механические свойства древесины

Технология обработки древесины Элементы машиноведения

1.     Физико-механические свойства древесины

 

Древесина обладает различными свойствами. Среди них различают физические и механические.

К физическим свойствам относят мощность, влажность, цвет, запах.

К механическим относят свойства древесины, которые связаны с воздействием на нее внешних сил. Это такие свойства, как твердость, прочность, упругость.

Вы уже обратили внимание, что древесина различных пород бывает легкой и тяжелой, т. е. менее плотной и более плотной.

Плотностью р  называют количество массы древесины т (кг), содержащейся в единице объема V(м3):

Например, если брусок из сосны имеет объем 0,01 м3 и массу 5 кг, то плотность древесины сосны составит 5 / 0,01 = 500 (кг/м3).

Малую плотность имеют липа, ель, сосна, тополь, кедр (p = 400…550). Большую плотность имеют дуб, береза, лиственница, ясень, клен, яблоня, груша = 700…900).

Влажностью древесины называют количество влаги, содержащейся в массе древесины. При высушивании древесины часть влаги испаряется Массу воды, содержащей­ся в древесине, можно определить, если взвесить образцы до И после высушивания и найти разность т1 — m2, где т1 — масса образца древесины до высушивания, m2 — масса образца древесины после высушивания W:

Например, если масса образца древесины до высуши­вания составляла 60 г, а после высушивания — 40 г, то влажность древесины до высушивания составляла:

[(60 — 40) /40] * 100 % = 50 % .

Твердостью древесины называют ее способность сопротивляться проникновению в нее других тел, например вдавливанию в ее поверхность с определенной силой стального шарика. По величине отпечатка (лунки) на поверхности древесины судят о ее твердости. Чем меньше лунка, тем тверже древесина. В твердую древесину трудно вбить гвоздь, труднее строгать ее рубанком, пилить, вы­далбливать, сверлить, резать ножом.

Прочностью древесины называют ее способность вы­держивать определенные нагрузки не разрушаясь. Чем большие нагрузки она выдерживает, тем она прочнее. Вы­сокой прочностью обладает древесина дуба, клена, березы, а низкой — осины, липы, ели. Различают прочность на растяжение, сжатие и изгиб. При этом волокна древесины растягиваются, сжимаются или изгибаются. И если действующие нагрузки превысят те, которые древесина может выдержать (допустимые), то изделие разрушится. На рас­тяжение, например, работают подвески люстр. На сжатие работают ножки стульев, сваи мостов. На изгиб работают лыжи, балки и настилы мостов.

Действующие нагрузки и допустимую прочность на растяжение, сжатие и изгиб определяют в H/S , где Н — сила в ньютонах (1 ньютон * 0,1 кг), S (мм2) — площадь попереч­ного сечения детали. Допустимая прочность приводится в справочниках.

Упругостью древесины называют ее способность вос­станавливать первоначальную форму после прекращения действия непродолжительной нагрузки. Из упругой древе­сины делают лыжи, палки, линейки, спортивные луки.

Цвет древесины весьма различен у разных пород, поэтому по цвету можно определить породу древесины. Древесина имеет в основном приятные цвета желтоватых оттенков. В изделиях из древесины стараются сохранить ее естественный приятный цвет, не окрашивая ее или лакируя поверхности прозрачными лаками.

Рис. I. Сушка пиломатериалов в штабелях

 

Запах древесины является определяющим признаком пород. Смолистый запах имеет древесина хвойных пород. Специфичный едкий запах имеет древесина осины.

Многие изделия изготавливают из сухой древе­сины, влажность которой составляет 8…15 %. Детали из сухой древесины не коробятся, хорошо обрабатываются, не гниют, хорошо красятся, долго служат.

Свежесрубленная древесина имеет влажность около 60…80 %. Чтобы получить древесину с производственной влажностью 8… 15 %, ее сушат.

Сушка древесины бывает естественной (атмосферной) и искусственной (камерной).

Для естественной сушки пиломатериалы укладывают с прокладками в штабель (рис. 1) на открытом продуваемом месте или под навесом.

Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах. Этот процесс проходит намного быстрее, так как древесина обдувается горячим воздухом и испаряет свою влагу.

В результате высушивания древесины происходит ее усушка — уменьшение размеров. Усушка различна вдоль и поперек волокон, а также в радиальном и в тангенциальном направлениях. Поэтому образцы, выпиленные из различных зон поперечного сечения ствола (рис. 2), после высушивания имеют различные формы, т.е. коробятся.

Рис. 2. Формы высушенных образно», вырезанных из различных зон поперечного сечения ствола

Рис. 3. Покоробленность досок: а — продольная выпукло-вогнутая по пласти; б — продольная волнистая по пласти; в — продольная выпукло-вогнутая по кромке; г — поперечная выпукло-вогнутая, д — крыловатая; a….a— величина покоробленности в мм

Чтобы не происходило большого коробления пиломатериалов, их высушивают в штабелях с прокладками под пилением в зажатом состоянии.

На рис. 3 приведены различные виды покоробленности досок.

Практическая работа №1

Определение плотности древесины по объему и весу образца

1. Пронумеруйте выданные учителем образцы древесины и вычислите их объемы в м3, умножив их длину на ширину и высоту в м. Данные запишите в тетрадь.

2. Взвесьте образцы и запишите их массы в кг.

3. Определите по формуле плотность древесины для каждого образца в кг/м3.

Практическая работа №2 Определение влажности образцов древесины

1. Взвесьте сухие 3 — 4 образца древесины разных пород. Пронумеруйте их. Результаты запишите в таблицу.

2. Окуните их в воду и выдержите 5… 10 минут.

3. Выньте и вытрите образцы сухой тряпкой.  Опять взвесьте. Результаты запишите в таблицу.

4. Вычислите их влажность по формуле.

 

Новые термины:  Физические и механические свойства древесины, плотность, влажность, твердость, прочность (растяжение, сжатие, изгиб), действующие нагрузки, допустимая прочность, упругость, цвет, запах, свежесрубленная древесина, сушка естественная и искусственная, штабель, сушильная камера, производственная влажность, коробление.

 

Вопросы и задания

1. Перечислите физические и механические свойства древесины.

2. Что называют плотностью, влажностью, прочностью, твердостью, упругостью?

3. Для чего сушат древесину?

4. Какие виды сушки древесины вы знаете?

5. Как можно определить влажность древесины?

Свойства древесины и древесных материалов, учитываемые при отделке


Свойства древесины и древесных материалов, учитываемые при отделке

Категория:

Технология отделки столярных изделий



Свойства древесины и древесных материалов, учитываемые при отделке

Древесина обладает рядом специфических свойств, которые необходимо учитывать при выборе вида и способа отделки.

Строение и свойства древесины находятся в зависимости от ее породы. Поэтому при определении вида отделки древесины учитывают ее пористость, твердость, текстуру, цвет, влажность, а также наличие смолы и дубильных веществ в ней.

Древесина имеет пористое строение; количество и размер пор определяются породой древесины. Наличие пор вызывает явление «впитывания» лакокрасочных материалов в глубь древесины и их повышенный расход. Для предотвращения этого явления перед нанесением лакокрасочного материала на крупнопористые породы древесины (дуб, ясень) производится операция порозаполнения, а на мелкопористые — операция грунтования. Наличие внутри- и межклеточных ходов обусловливает различную проницаемость жидкостей в поперечном и продольном направлениях, что затрудняет получение однородной окраски.

Различные породы древесины имеют разную твердость. При отделке мягких пород необходимо укреплять поверхность древесины путем нанесения твердого слоя грунта или шпатлевки, служащего подложкой для основного покрытия. В противном случае поверхность легко истирается, крошится, покрывается царапинами. Поверхность древесины твердых пород перед нанесением лакокрасочных материалов не требует уплотнения.

Твердость древесины имеет существенное значение при изготовлении резных изделий, на которые идет мягкая или средней твердости мелкослойная древесина (липа, груша, орех).

Каждой породе древесины свойственна определенная текстура — естественный рисунок, образованный на поверхности волокнами древесины, годичными слоями, сердцевинными лучами, смоляными ходами, разрезами пор, расположением сучков, заболони и ядра.

Текстура древесины, особенно ценных пород, придает изделию декоративный вид и тщательно подчеркивается (усиливается) при отделке путем пропитывания поверхности специальными составами, «проявляющими» текстуру.

Древесина разнородна по своему химическому составу и содержит целлюлозу, лигнин, масла, природные смолы, красящие дубильные вещества.

Некоторые вещества препятствуют процессу пленко-образования лакокрасочных (полиэфирных) материалов, наносимых на поверхность древесины. Так, при отделке пород древесины, содержащих вещества фенольного характера, необходимо предварительно нанести слой изоляционного грунта. Смолы, входящие в состав древесины хвойных пород, ухудшают прочность соединения лакокрасочного материала с древесиной, способствуют образованию пятен на прозрачных покрытиях. Для предотвращения этих явлений древесину обессмоливают.

Красящие дубильные вещества, содержащиеся в древесине, путем воздействия специальных веществ могут быть использованы для придания поверхности изделия прочных коричневых цветов разных тонов.

Каждая порода древесины обладает свойственным ей естественным цветом, который должен учитываться при отделке. Цвет ряда пород (красное дерево, дуб, груша, орех, чинара) нецелесообразно изменять, если поверхность равномерно окрашена; когда же равномерность цвета нарушена, изделие следует подкрасить. Вопрос о сохранении естественного цвета или его изменении путем крашения определяется архитектурно-художественными требованиями к изделиям и требованиями потребителей.

Древесностружечные и древесноволокнистые плиты, применяемые для изготовления столярных изделий, а также другие материалы, полученные методом прессования измельченной древесины и древесных волокон с добавлением связующих и наполнителей, обладают рядом свойств, отличных от свойств цельной древесины. Эти материалы или совсем не имеют текстуры, или если имеют, то лишь частично, на запрессованных стружках.

Содержание в них искусственных смол предъявляет иные требования к подготовке поверхности под отделку,

В зависимости от структуры поверхностного слоя плит для их отделки применяют различные шпатлевочные, грунтовочные, пленочные и листовые материалы с различным количеством их расхода. Поверхности с содержанием крупной фракции стружек требуют большего расхода отделочных и облицовочных материалов, и наоборот, с мелкой фракцией — меньшего расхода.


Реклама:

Читать далее:
Виды отделки древесины и древесных материалов

Статьи по теме:

Механические свойства древесины


Механические свойства древесины отражают ее поведение при применении различного типа нагрузок либо каких либо иных механических воздействий. Они определяют возможность применения древесины в качестве конструкционного материала, также влияют на технологические процессы ее переработки. А именно, механические свойства древесины оказывают сильное воздействие на процессы размола древесины и переработки ее в щепу, определяют возможность применения древесины для производства дефибрерной и рафинерной древесных масс и термомеханической массы. К механическим свойствам древесины относят прочность древесины, т.е. способность сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок, идеформативность древесины — способность изменять свои размеры и форму при механических действиях.

Анизотропный характер структуры древесины обусловливает необходимость измерения механических свойств древесины по трем основным направлениям. К более часто определяемым прочностным показателям относятся пределы прочности при сжатии и растяжении вдоль и поперек волокон, пределы прочности при статическом изгибе и при скалывании. Деформационные характеристики древесины (модули упругости и сдвига, коэффициенты поперечной деформации и другие) определяют, измеряя упругие деформации древесины при растяжении, сжатии и изгибе. К механическим свойствам древесины относят также ряд эксплуатационных и технологических свойств, связанных с прочностью и деформативностью древесины, например, таких как ударная вязкость (способность древесины поглощать энергию при ударе без разрушения) и твердость (способность сопротивляться вдавливанию тела из более твердого материала).

На механические свойства древесины влияют ее плотность, содержание влаги в клеточных стенках, температура, действие химических веществ, излучения и так называемые пороки древесины (сучки, трещины, крень, гниль и др.). Плотность древесины разных пород связана с механическими свойствами степенными функциями типа S = крn, где S — определяемый показатель, к и n — постоянные, р — относительная плотность при данном уровне влажности древесины.

В эмпирических уравнениях для твердости поверхностей поперечных и продольных разрезов древесины степенной показатель и ~ 2,25, что указывает на сильное влияние плотности. Отечественные породы по твердости поверхности поперечного разреза (торцовая твердость) при влажности 12% можно поделить на: мягкие (твердость 40 Н/мм2 и менее) — ель, пихта, сосна, тополь, осина; твердые (41…80 Н/мм2) — лиственница, береза, дуб, бук; очень твердые (более 80 Н/мм2) — акация, граб, дуб араксинский, береза железная. Можно отметить, что эти группы согласуются с делением древесных пород по плотности.
Лиственные породы в РФ разделяют на две группы — мягколиственные и твердолиственные. Твердость древесины хвойных пород, за небольшими исключениями, невелика. Это объясняет, почему в научно-технической литературе на английском языке терминами мягкая древесина и твердая древесина обозначают древесину хвойных пород и древесину лиственных пород, соответственно. Повышенная твердость древесины ряда лиственных пород препятствует получению из них качественных волокнистых полуфабрикатов механическими и термомеханическими способами.

Набухание в воде клеточных стенок изменяет механические свойства древесины: происходит понижение показателей прочности и модулей упругости, уменьшается твердость древесины и т.д. Повышение температуры понижает прочностные свойства древесины. Деформативность древесины может сравнительно резко изменяться при изменении температуры, что связано с переходами компонентов клеточной стенки из одного релаксационного состояния в иное. На температуры переходов сильно влияет присутствие воды, приводящее к их значительному снижению, что используют при производстве термомеханической массы, древесно-волокнистых и древесно-стружечных плит.

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ:

Натуральное дерево

НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, чтобы УКАЗАТЕЛЬ

НАТУРАЛЬНАЯ ДЕРЕВА

Райан В. 2001-2008

Древесина подразделяется на две основные группы: хвойные породы и лиственных пород. Деревья бывают хвойными (медведи шишки и игольчатые). листья, которые остаются зелеными круглый год) или листопадные (с плоскими листьями, которые опадают осенью).Древесина хвойных пород называется хвойной. а древесина, полученная из лиственных деревьев, называется твердой древесиной. Несмотря на то что Условия предполагают, что древесина хвойных пород мягкая, ее легко резать и придавать форму, и что древесина твердых пород тверда, и ее сложнее придать форму, это не так. За Например, бальзовое дерево, которое отличается легкостью и мягкостью, на самом деле классифицируется как древесина твердых пород.

ФАЙЛ PDF — НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ ДЛЯ ПЕЧАТИ УПРАЖНЕНИЯ

ПРИМЕР МЯГКИ

СОСНА — Относительно дешевая древесина, используемая в строительстве и для мебели. Он бледный по цвету, его довольно легко разрезать и придать форму, а также машинки относительно неплохо.

ПРИМЕРЫ ДРЕВЕСИНЫ

MAHOGANY — Достаточно дорого и используется для производства качественной мебели. и деревянные окна.Он светло-коричневого цвета и сложен в использовании. по сравнению с сосной.

ДУБ — Это дорогой материал, применяется в за изготовление качественной, дорогой мебели. Стальная фурнитура, такая как петли, будет морилка под дуб, поэтому важно использовать латунные.

TEAK — Твердая древесина, содержащая масла, что означает устойчив к гниению. Это часто используется для изготовления садовой мебели или для паркет из деревянных блоков.

Свойства материалов — древесина Основная технология

Материалы — это вещества, из которых могут быть изготовлены другие предметы. В основном их можно разделить на два: металлические и неметаллические. Кроме того, металлические можно разделить на черные и цветные металлы, а неметаллические — на природные и синтетические.

Определение дерева

Одним из материалов, поставляемых природой, является древесина.Дерево обычно используется в некоторых машиностроительных производствах, потому что оно легкое, прочное и с ним легко работать.

Древесина — это материал, получаемый из деревьев. Он состоит из целлюлозы и лигнина, каждый на 60% и 28% соответственно.

Идентификация древесины

Как правило, древесина имеет очень хорошее сочетание цветов, что придает ей высокую декоративную ценность. Это позволяет идентифицировать некоторые породы дерева по цвету. Примеры:

Классификация и свойства древесины.

Существует два вида древесных прядей.

1. Деревья твердых пород (лиственные)

Различия в свойствах твердых и мягких пород древесины
S / N OOD OOD
1 Произведены из
лиственных деревьев.
Произведены из
хвойных деревьев.
2 Имеют широкие листья. У них игольчатые листья.
3 Они сбрасывают листья раз в
года, чтобы предотвратить потерю воды.
У них вечно зеленые листья.
4 Сердцевина лиственных пород тяжелая. Сердца хвойных пород легкие.
5 Семена заключены в футляр
или скорлупу.
У них голые семена.
6 Они производят пиломатериалы для мебели
например: Ироко, Афара, Экки, Дуб,
Мансония, Красное дерево, Обече, Омо,
Опепе.
Выпускаются для коммерческого использования. Примеры: ель, тис, лиственница, сосна
, кедр, красное дерево, шепчущее дерево
.
7 Они выращиваются в основном в тропических регионах
.
Выращивают в основном в регионах с умеренным климатом.

Свойства материалов и идентификация древесины, древесины, структура древесины

Рубка деревьев может производиться в двух местах: на свободных территориях и в лесном заповеднике.

Свободная зона — это территория, принадлежащая физическому лицу. Деревья могут быть вырублены после консультации с владельцем, но подрядчик заплатит определенную сумму денег правительству через лесную охрану, это называется «Тариф».

Лесной заповедник — это очень большая территория, принадлежащая государству.Здесь лес можно вырубить только с разрешения правительства.

Обычно компания покупает дерево из лесного заповедника. Лесной подрядчик оплачивает весь вывоз древесины. Выплаченные деньги известны как OTV, т.е. объем продаж. Https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads? Guci = 2.2.0.0.2.2.0.0 & client = ca-pub-166192

07246 & output = html & h = 280 & slotname = 9757662299 & adk = 3309467371 & adf = 734422270 & pi = t.ma ~ as.9757662299 & w = 700 & fwrn = 4 & fwrnh = 100 & lmt = 1604502011 & rafmt = 1 & psa = 1 & format = 700 × 280 & url = http% 3A% 2F% 2Fstoplearn.com% 2Fcourses% 2Fsecondary-school% 2Fjss1-first-term-basic-technology-junior-secondary-school% 2Flessons% 2Fproperties-of-materials-wood% 2F & flash = 0 & fwr = 0 & fwrattr = true & rpe = 1 & resp_fmts = 3 & wgl = 1 & adsid = J_QUQ1fflpvXQjOZwEkgAOCs2X1o28Vlx-zJCzU19YIjj4DZZMNpchXXoZnS_PvYuJUCiiAx2JsvpwoEyaUCGFxB3wOrDVkjfzlXm1TqolrLjezKOSts & tt_state = W3siaXNzdWVyT3JpZ2luIjoiaHR0cHM6Ly9hZHNlcnZpY2UuZ29vZ2xlLmNvbSIsInN0YXRlIjowfSx7Imlzc3Vlck9yaWdpbiI6Imh0dHBzOi8vYXR0ZXN0YXRpb24uYW5kcm9pZC5jb20iLCJzdGF0ZSI6Mh2d & дт = 1604501942264 & БПП = 4 & BDT = 129 & IDT = 76 & SHV = r20201029 & CBV = r201

& РТТ = 9 & saldr = аа & abxe = 1 & куки = идентификатор% 3D3b5c0a4b352ccd7b-2255262b41a60032% 3AT% 3D1602230088% 3ART% 3D1602230088% 3AS% 3DALNI_MaWUG7yiaaHthyGgrREyU5I0uWdRw & prev_fmts = 0x0% 2C1200x90_0ads_al & НРО = 1 & коррелятор = 8550162019469 & FRM = 20 & pv = 1 & ga_vid = 1351848484. 1604501943 & ga_sid = 1604501943 & ga_hid = 1782441798 & ga_fc = 0 & МАГ = 0 & МИГМ = 599886135210 & dssz = 59 & MDO = 0 & МСО = 0 & u_tz = 60 & u_his = 28 & u_java = 0 & u_h = 768 & u_w = 1366 & u_ah = 728 & u_aw = 1366 & u_cd = 24 & u_nplug = 3 & u_nmime = 4 & ADX = 609 & ADY = 729 & BIW = 1518 & БиГ = 730 & scr_x = 0 & scr_y = 0 & Ид = 21068084% 2C21066705 & oid = 3 & psts = AGkb-H_z1vuDJ1IhelPEP2ztmNSKciopkr2PP4SEuN2YY3vQ_Oh0mk2TOg & pvsid = 42734145% 2Farn% 2Farn% 2Farn% 2Farn% 2com% 2Fcourses% 2Fsecondary-school% 2Fjss1-first-term-basic-technology-младшая-средняя-школа% 2Flessons% 2Fworkshop-safety-rules-and-rules% 2F & rx = 0 & eae = 0 & fc = 896 & brdim = 0% 2C0% 2C0% 2C0% 2C1366% 2C0% 2C1366% 2C728% 2C1517% 2C730 & vis = 1 & rsz =% 7C% 7CaoeE% 7C & abl = CA & pfx = 0 & fu = 8320 & bc = 31 & jar = 2020-11-04-13 & ifi = 1 & uci0cb = bc = 1 & pscb = bb = 1 & pscb = bb = 1 & fscb = bb % 3A // stoplearn.com & dtd = 69512

Рост древесины и деревянных конструкций

Для роста дереву нужна пища, она поглощается корнями в почве. Он проходит через заболонь к листьям, где под действием солнечного света происходит химическая реакция. Еда теперь будет перенесена на дерево через взрыв.

Пять основных частей Поперечное сечение, классы и свойства

Пять основных частей дерева:

  1. Корень: Он ищет различные минеральные соли во влажной земле. Он также прочно удерживает дерево в земле.
  2. Ствол или стержень: — это часть, которая действует как опора для ветвей, которая поднимается как можно выше к свету.Именно из ствола мы берем нашу древесину.
  3. Ветви: развиваются листьями.
  4. Листья: Они производят пищу для дерева под действием солнечного света и воздуха.
  5. Кора: защищает растущую часть дерева от непогоды, животных и любых других травм.

Характеристики поперечного сечения дерева в спиленном состоянии:

  1. Слой камбия — это фактически живая часть.
  2. Заболонь — активная часть дерева.
  3. Сердцевина — зрелая часть дерева.
  4. Сердцевина: Центральная сердцевина ствола
  5. Медуллярные лучи являются ячейками хранения пищи.
Мы заинтересованы в продвижении БЕСПЛАТНОГО обучения. Расскажите своим друзьям о Stoplearn.com. Нажмите кнопку «Поделиться» ниже! Загрузите наше бесплатное мобильное приложение для Android : Сохраните свои данные при использовании нашего бесплатного приложения. Нажмите, чтобы загрузить приложение StopLearn. Выполните свое задание : Находите вопросы в конце каждого урока. Обсуждайте свои ответы на этом форуме. Для размещения рекламы / партнерства напишите ask @ stoplearn.com

Связанные

Принципы, устойчивость и Ne

Дик Сандберг (Швеция) является председателем профессора кафедры деревообработки и инженерии Технологического университета Лулео. Его исследования охватывают свойства материалов, технологию сканирования древесины, обработку древесины и производственные системы. Он работал менеджером в нескольких компаниях в сфере деревообрабатывающей промышленности и работал в бывшем Шведском институте исследований технологии древесины.Он является главным редактором многопрофильного журнала Wood Science and Engineering, который стремится работать на передовых позициях в области науки и технологий древесины.

Андрея Кутнар (Словения) — профессор в области деревообработки в Приморском университете, Словения, и директор научно-исследовательского института InnoRenew CoE. Она получила докторскую степень в области наук о дереве в Университете Любляны в 2008 году. В 2017 году она была назначена в качестве аффилированного преподавателя на факультете науки о древесине и инженерии в Университете штата Орегон, США.С июля 2020 года она является президентом Общества древесных наук и технологий.

Олов Карлссон (Швеция) — доцент кафедры науки о древесине и инженерии в Технологическом университете Лулео в Швеции. В 1988 году он получил степень доктора философии по органической химии в Королевском технологическом институте (KTH) в Стокгольме, а затем два года работал в FFPRI в Цукубе в Японии. Он опубликовал около 50 научных работ в своей области, связанной с модификацией древесины, безвяжущими плитами и химией лигнина.

Деннис Джонс (Уэльс, Великобритания) — адъюнкт-профессор химии Технологического университета Лулео в Швеции, а ранее — в нескольких институтах / университетах по всей Европе. У него есть связи с Чешским университетом естественных наук. Сотрудник Института минералов, материалов и горного дела, он проработал в области деревообработки более 25 лет. Он руководил несколькими европейскими проектами, был заместителем председателя двух проектов COST Actions (FP0904, FP1407) и руководил COST FP1303 (Performance of Bio-based Building Materials).

Курс: Свойства древесины — Строительство и строительные технологии

Курс

Свойства древесины

Номер: BCT 304
Источники: 3
Формат: Лично, Амхерст

Семестр: Осень
Время встреч: Вт / Чт 1: 00-2: 15
Комната: Olver Design Building 162

Ссылка LMS

Описание курса

Дерево — прекрасный строительный материал: он красивый и теплый на ощупь. Его легко обрабатывать, и он широко доступен. Он легкий, но при этом прочный и жесткий. И что лучше всего: он поступает из возобновляемых источников. Однако для того, чтобы строить из дерева, необходимо понимать его особенности: разнообразие его свойств, его взаимодействие с водой и возможность биологического разрушения.

Этот курс знакомит студентов с физико-механическими свойствами древесины. Он предоставляет обзор изделий из древесины и знакомит студентов с деревянными конструкционными системами.Основные методы физических измерений и механических испытаний вводятся путем проведения и анализа нескольких лабораторных экспериментов.

Раздел 01 предназначен только для специальностей BCT, раздел 02 доступен для любого студента. Аспиранты должны зарегистрироваться в BCT 597W.

Цели обучения

  • Оценка качества древесины как строительного материала посредством оценки ее свойств, технологий изготовления и эстетической привлекательности
  • Осведомленность о свойствах, влияющих на характеристики древесины. В частности, понимание взаимосвязи древесины и влажности
  • Понимание типичных и потенциальных областей применения древесины
  • Знание структурных систем древесины и методов их проектирования и производства
  • Понимание используемых в строительстве изделий из древесины, их производства, свойств и особенностей
  • Осведомленность о важности экспериментальной проверки свойств материалов
  • Введение в оборудование для испытаний конструкций, сушку древесины и лабораторные измерения

Учебник / Материалы

  • Общество лесопромышленников, « Справочник по древесине — Древесина как технический материал ».Требуется выпуск 2010 («столетний») — старые выпуски не нужны. Вы можете получить его:
    • Электронная версия учебника. У вас есть бесплатный полнотекстовый доступ к по этой ссылке: Просмотреть и загрузить (версия в формате PDF). Обратите внимание: Эта книга является отличным недорогим справочником по дереву. Я настоятельно рекомендую вам также получить печатную копию для своей справочной библиотеки.
    • Вы можете приобрести печатную версию книги через материалы курса UMass (28 долларов США).ISBN-10: 1484859707
    • Справочная копия будет доступна в библиотеке UMass.
  • Для осмотра образцов древесины вам понадобится лупа с 15-кратным или 20-кратным увеличением . Они очень недорогие, и вы можете получить ее в материалах курса UMass.

← Вернуться к списку курсов

(PDF) Влияние технологии сушки на свойства древесины осины

444

Silva Fennica 43 (3), исследовательские статьи 2009 г.

— & Junkkonen, R.2006. Плотность и рост древесины

осины европейской и гибридной на юге

Финляндия. Балтийское лесное хозяйство 12 (1): 2–8.

-, Junkkonen, R., Koivunen, H., Metros, J., Piira, T.

& Verkasalo, E. 2006. Metsä- ja hybridihaapa saha-

tavaran ja jatkojalosteiden raaka-aineena. Рабочие

статьи Финского научно-исследовательского института леса 31.

102 стр. (На финском).

Hill, C.A.S. 2006. Модификация древесины: химические,

термические и другие процессы.John Wiley & Sons,

Чичестер, Великобритания. 239 с.

Holm, S. 2004. Haavan viljely Suomessa ja Virossa.

Metsätieteen aikakauskirja 1/2004: 117–118. (В

финский).

Гувер, W.L., Ringe, J.M., Eckelman, C.A. &

Янгквист, J.A. 1984. Проектирование и спецификация

клееного бруса из твердых пород дерева для мебели

применение. Forest Products Journal 38 (1):

31–34.

Hynynen, J., Ahtikoski, A. & Eskelinen, T. 2004. Vil-

jelyhaavikon tuotos ja kasvatuksen kannattavuus.

Metsätieteen aikakauskirja 1/2004: 113–116. (В

финский).

Ялава, М. 1945. Прочностные характеристики сосны финской,

ели, березы и осины. Communicationes Instituti

Forestalis Fenniae 33 (3). 66 с. (На финском языке с кратким изложением на английском языке

).

Джонс, Д. 2007. Коммерциализация модификации древесины

— прошлое, настоящее и будущее.В: Hill, C.A.S.,

Jones, D., Militz, H. & Ormondroyd, G.A. (ред.).

Труды 3-й Европейской конференции по модификации древесины

. Кардифф, Великобритания, 15–16 октября

2007 г. с. 439–436.

Junkkonen, R. & Heräjärvi, H. 2006. Физические свойства древесины осины европейского и гибридного происхождения после

трех различных обработок сушки. В: Курятко,

S., Kudela, J. & Lagana, R. (ред.). Материалы

5-го Международного симпозиума «Деревянные конструкции» —

ture and Properties ’06, 3–6 сентября 2006 г.,

Слиач – Селница, Словакия. Издательство Арбора.

стр. 257–263.

Kärki, T. 2001. Изменение плотности древесины и возраста усадки —

возраст осины обыкновенной (Populus tremula). Holz als

Roh- und Werkstoff 59: 79–84.

Kemp, A.E.1959. Факторы, связанные с развитием обрушения осины во время сушки в печи.Лес

Журнал продуктов 9 (3): 124–130.

Кречманн Д.Э., Изебрандс, Дж. Г., Станош, Г.,

Драмм, Дж. Р., Ольстад, А., Коул, Д. и Самсель, Дж.

1999. Структурные свойства пиломатериалов гибридного тополя.

Исследовательская статья FPL-RP-573. Министерство сельского хозяйства США

, лесная служба, лаборатория лесных продуктов

ratory. Мэдисон, Висконсин, США. 8 шт.

Kučera, B. 1992. Skandinaviske normer for testing

av små feilfrie prøver av heltre.Скогфорск. Nor-

Веганский научно-исследовательский институт леса, Департамент

Лесоводства, Сельскохозяйственный университет Норвегии. 104 с.

(на норвежском языке).

Ли, J.N., Tang, R.C. И Kaiserlik, J.H. 2001. Не-

разрушающая оценка модуля упругости тополя

LVL желтого: Влияние конструкции шпон

и относительной влажности. Наука о древесине и волокне

33 (4): 510–521.

Лю Ю. и Ли А.ТУАЛЕТ. 2003. Избранные свойства

пиломатериалов параллельной прядей из южной сосны и

желтого тополя. Holzforschung 57 (2): 207–212.

Mackay, J.F.G. 1975a. Свойства древесины осины северной

обесцвеченной древесины, связанной с проблемой высыхания. Wood

и Fiber Science 6 (4): 319–326.

— 1975б. Отсроченная усадка после наплавки пиломатериалов из высокотемпературной сушеной осины северной марки

, высушенной в печи. Журнал лесных товаров 26 (2): 33–36.

Maeglin, R.R., Liu, J.Y. И Бун, Р. 1985. Сушка и выравнивание при высоких температурах

: влияние на снятие напряжения

в пиломатериалах из желтого тополя. Дерево и волокно

Наука 17 (2): 240–253.

Мадсен, Б. 1992. Структурное поведение древесины.

Timber Engineering Ltd. Канада. 405 с. + приложение.

Perng, W.R., Brebner, K.I. И Шнайдер, М. 1985.

Анатомия древесины осины и перенос жидкостей. Wood

и Fiber Science 17 (2): 281–289.

Питерс, Дж. Дж., Бендер, Д. А., Уолкотт, М. П. И Джонсон,

J.D. 2002. Избранные свойства гибридного тополя

Прозрачная древесина и композитные панели. Лесные товары

Журнал 52 (5): 45–54.

Робишо, Ю., Петро, ​​П.Дж. и Кингсли, М.С.С. 1974.

Восстановление пиломатериалов из осины и размерного материала в

по схеме распиловки. Журнал «Лесные товары»

24 (3): 26–30.

Серрано, Р. и Кассенс, Д.2001. Уменьшение деформации и проверки

у выращиваемого на плантациях желтого тополя 4 на

4 путем изменения положения деталей и склеивания в зеленом состоянии

. Журнал «Лесные товары» 51 (11/12):

37–40.

Söyrilä, P. 1992. Haapa viilun ja vanerin raaka-aineena.

Paperi ja Puu — Бумага и древесина 74 (8): 621–627.

(на финском языке).

Смит И., Лэндис Э. и Гонг М. 2003. Разрушение и усталость древесины

.Wiley Publishers. 242 с.

Thelandersson, S. 2003. Введение: Wood as con-

(PDF) Технология микроволнового модифицирования древесины и ее применение

от 26,8 австралийских долларов до 34,5 австралийских долларов за м

3

. Допущения при расчете затрат

включают автомат МВт мощностью 24000 м

3

/ год

(три смены в день), 16000 м

3

/ год (две смены в день), МВт

мощность установки 270 кВт (2.45 ГГц), стоимость электростанции МВт составляет

австралийских долларов, 1 790 000 австралийских долларов, потребление электроэнергии 95 кВтч /

м

3

, стоимость электроэнергии 0,08 австралийских долларов за кВтч, а ставка амортизации

составляет 17%.

Таблица 5 суммирует затраты на модификацию древесины на заводе

MW, управляемом рабочим для различных приложений

. Анализ затрат предполагает, что стоимость электроэнергии составляет

австралийских долларов 0,08 доллара США за кВтч.

В Австралии высококачественная древесина местных лиственных пород

из рябины стоит от 730 до 1300 австралийских долларов за м.

3

в зависимости от качества.Затраты на предварительную сушку MW колеблются в диапазоне

от 30 до 36 австралийских долларов за м

3

, что составляет от 4,1 до 4,9 процента от цены низкосортного пиломатериала

и от 2,3 до 2,8 процента от цены на пиломатериал высокого сорта

. Дополнительные расходы невелики и составляют

меньше по сравнению со значительными выгодами, получаемыми от обработки MW

.

Модификация железнодорожных шпал сосны лучистой для обработки консервантом

требует частоты 0.922 ГГц.

Это возникает из-за большого поперечного сечения шпалы (130 на

260 мм). Стоимость обработки шпал с использованием автоматической станции

МВт колеблется от 26,4 до 42,6 австралийских долларов

за м

3

(рис.9), при условии, что плата за электроэнергию составляет от

австралийских долларов 0,06 до 0,12 австралийских долларов за кВтч.

Для модификации опор из твердой древесины под консервант

требуется частота 0,922 ГГц. Стоимость обработки

полюсов с использованием автоматической установки составляет от

австралийских долларов.От 9 до 69,1 австралийских долларов за м

3

для тарифов на электроэнергию в пределах

от 0,06 австралийских долларов до 0,12 австралийских долларов за кВтч. Предположения включают

производительность 24000 м

3

/ год (три смены в день), 16000 м

3

/ год

(две смены в день), МВт мощность станции 900 кВт (при

0,922 ГГц), электростанция МВт стоит 2 363 000 австралийских долларов, потребление электроэнергии

283 кВтч / м

3

и ставка амортизации 17%.

Капитальные затраты (при ставке амортизации 17%) и затраты на электроэнергию

(0,08 австралийских долларов за кВтч) составляют от 30 до 49 процентов и

от 19 до 41 процента, соответственно, от общих производственных затрат.

На затраты на рабочую силу приходится от 9 до 19 процентов общих затрат

. Существенного снижения затрат на энергию в МВт можно

достичь, если использовать пар или горячий воздух для предварительного нагрева древесины

перед модификацией древесины в МВт. Стоимость модификации древесины MW

колеблется от 22 до 69 австралийских долларов за м

3

, в зависимости от

породы древесины и конкретного применения.

Выводы

Применение высокой мощности МВ к влажной древесине

изменяет физические свойства древесины, что приводит к резкому увеличению проницаемости древесины. Непроницаемые частицы

могут быть преобразованы в высокопроницаемые материалы

, которые позволяют течь жидкостям и газам внутри своей структуры.

Модификация древесины

МВт может применяться к любой породе древесины.

Основные коммерческие применения этой новой технологии были идентифицированы и изучены.Эти приложения

включают обработку огнеупорных пород древесины консервантами

, быструю сушку твердых пород древесины, снятие растущих

и высыхание напряжений в круглой древесине и древесине, производство

новых древесных материалов Торгвин и Винторг и модификацию

Катион бревен, пиломатериалов и щепы для варки целлюлозы.

Ряд приложений MW готовы к коммерческому использованию

. Эти применения включают модификацию древесины MW для пропитки

консервантами и смолами, а также предварительную обработку пиломатериалов из твердых пород древесины

для быстрой сушки и обработку древесины и щепы для варки целлюлозы

MW.

Перспективные применения технологии MW, требующие дальнейшего исследования

, включают снятие растущих и высыхающих напряжений и

производство древесных материалов Торгвин и Винторг,

, придающих новые физические свойства. Облегчение растущих и высыхающих напряжений

очень важно для быстрорастущих плантаций

древесины и может принести значительные выгоды с точки зрения

предотвращения раскалывания бревен, уменьшения повреждений древесины

от обрушения, уменьшения дефектов высыхания и улучшения восстановления.

Технология модификации древесины

МВт обеспечивает значительную экономию материалов и энергии, а также улучшает как экономические

, так и экологические характеристики в очень традиционной отрасли.

Затраты на переработку МВт древесины для различных применений —

ции находятся в диапазоне от 22 до 69 австралийских долларов за м.

3

. Эта низкозатратная технология

должна найти широкую коммерческую привлекательность и найти применение в деревообрабатывающей, биокомпозитной и целлюлозной промышленности.

Цитированная литература

Compere, A. L. 2005. Высокоскоростная микроволновая обработка для быстрой сушки древесины

. Ежеквартальный отчет о состоянии дел 24. Office of Industrial Technologies,

Министерство энергетики США, Вашингтон, округ Колумбия, стр. 229–236.

Compere, A. L. 2006. Повышение выхода и качества низкотемпературных, низкощелочных крафт-варок

с предварительной обработкой микроволнами. Представлено на экспертной оценке портфеля лесных товаров ITP

FY06, 5–6 апреля 2006 г.,

Atlanta; Управление промышленных технологий, Министерство энергетики США,

Программа промышленных технологий, Вашингтон, округ Колумбия. C. 19 pp.

Харрис, Г., Г. Торговников, П. Винден, Г. Броди, А. Шагинов.

2008. Предварительная микроволновая обработка задних пиленых досок до

улучшает качество сушки: Часть 1. Сушка Technol. 26 (5): 579–584.

Hong-Hai, L., W. Qing-Wen, Y. Lin, and C. Ying-Chun. 2005.

Модификация древесины лиственницы интенсивным микроволновым облучением. J.

Forestry Res. 16 (3): 237–240.

Хант, Дж. Р., Х. Гу, П. Уолш и Дж. Э. Винанди. 2005. Разработка

новой технологии микроволновой сушки и правки для гнутых пиломатериалов низкой стоимости

.Записка об исследовании FPL-RN-0296. Лесная служба Министерства сельского хозяйства США,

Лаборатория лесных товаров, Мэдисон, Висконсин. 4 стр.

Кублер, Х. 1987. Стресс роста деревьев и связанные с ними свойства древесины.

Лесное хозяйство Abstr. 48 (3): 131–189.

Скотт К., Дж. Клунгнесс, М. Ленц, Э. Хорн и М. Ахтар. 2002.

Бревна в микроволновке для экономии энергии и улучшения свойств бумаги

для механической массы. В: Материалы осенней конференции TAPPI

и торговой ярмарки, 8–22 сентября 2002 г., Сан-Диего, Калифорния; TAPPI

Press, Атланта.С. 1–10.

Шагинов А., Торговников Г., Винден П. 2005. Микроволновая печь

пропитка модифицированной древесины металлом. В: Краткое изложение

Рис. 9. — Стоимость МВт модификации шпал из сосны радиатной

с использованием частоты 0,922 ГГц в зависимости от затрат на электроэнергию

. Допущения при использовании автоматической установки включают

производительность 24000 м

3

/ год (три смены в день) или 16000 м

3

/ год (две

смены в день), мощность установки МВт мощностью 480 кВт, стоимость станции МВт составляет

1 585 000 австралийских долларов, потребление электроэнергии 155 кВтч / м

3

,

и ставка амортизации 17 процентов.1 = 0,06 австралийского доллара за кВтч; 2 =

0,08 австралийских долларов за кВтч; 3 = 0,10 австралийских долларов за кВтч; 4 = 0,12 австралийских долларов за

кВтч.

ЖУРНАЛ ЛЕСНЫХ ПРОДУКТОВ Том. 60, No. 2 181

Новый масштабируемый метод производства искусственной древесины из синтетических смол — Technology News, Firstpost

Индо-азиатская служба новостей 13 августа 2018 13:32:08 IST

Китайские ученые разработала новую стратегию крупномасштабного производства искусственной древесины на основе биологических материалов, которая демонстрирует легкие и высокопрочные свойства с механической прочностью, сопоставимой с прочностью натурального дерева.

В исследовании , опубликованном в пятницу в журнале Science Advances , описаны высокоэффективные полимерные материалы с ячеистой микроструктурой, подобной дереву.

Исследовательская группа под руководством Юй Шухонга из Китайского университета науки и технологий (USTC) преобразовала традиционную фенольную смолу и меламиновую смолу в искусственные древесные материалы путем самосборки и процесса термоотверждения, сообщает Xinhua : .

Их стратегия предоставила новый путь для производства и разработки широкого спектра высокоэффективных биомиметических инженерных композитных материалов с желаемым множеством функций и преимуществ по сравнению с традиционными аналогами, имеющих широкий потенциал применения во многих технических областях.

Моделирование модельных био-вдохновленных структур, воспроизведенных в исследовании. Изображение: Publication in Science Advances

Жидкие термореактивные смолы сначала «однонаправленно» замораживали, чтобы получить «сырое тело» с ячеистой структурой, с последующим термоотверждением для получения искусственной полимерной древесины. Они легко регулируются по размеру пор и толщине стенок.

Исходя из водного раствора, стратегия также представляет собой зеленый подход к приготовлению многофункциональной искусственной древесины путем объединения различных наноматериалов, таких как целлюлоза , нановолокна и оксид графена, согласно исследованию.

По сравнению с натуральной древесиной, искусственная древесина имеет лучшую коррозионную стойкость к воде и кислотам без ухудшения механических свойств. Также они обладают лучшей теплоизоляцией и огнестойкостью.

Искусственная полимерная древесина отличается от других технических материалов, таких как ячеистая керамика и аэрогели, своей удельной прочностью и теплоизоляционными свойствами.

В качестве своего рода материалов для биомиметической инженерии это новое семейство биоинженерных полимерных древесных материалов должно заменить натуральное дерево при использовании в суровых условиях окружающей среды, — сказал Юй.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.