Факультет

Студентам

Посетителям

Прочность при растяжении древесины

Растяжение вдоль волокон. Для определения прочности используют образец сложной формы.

При такой форме предотвращается возможность разрушения образца в местах крепления клиновыми захватами от сжатия поперек волокон и скалывания вдоль волокон. 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.

Перед испытанием измеряют толщину а и ширину b рабочей части образцов и в отверстия головок вставляют стальные пробки. Длина пробок на 3 или 2 мм (соответственно для древесины мягких и твердых пород) меньше толщины головки. Пробки предотвращают чрезмерное смятие головок во время испытаний.

Образец нагружают с такой скоростью, чтобы разрушение его наступило через 1,5-2 мин.

Определяют максимальную нагрузку и вычисляют предел прочности по формуле, округляя результаты до 1 МПа. В качестве проб на влажность используют рабочие части образцов.

Предел прочности древесины на растяжение вдоль волокон сравнительно слабо зависит от влажности древесины, но резко падает при малейшем отклонении направления волокон от продольной оси образца.

Предел пропорциональности при растяжении вдоль волокон составляет 0,82 от предела прочности для древесины хвойных пород (лиственница, сосна, пихта) и 0,70 для лиственных кольцесосудистых пород (дуб, ясень).

В среднем для всех пород предел прочности на растяжение вдоль волокон составляет 130 МПа. Несмотря на столь высокую прочность древесина в конструкциях и изделиях довольно редко работает на растяжение вдоль волокон, так как трудно предотвратить разрушение деталей в местах закрепления (под действием сжимающих и скалывающих нагрузок).

Растяжение поперек волокон. Для испытаний используют образец. Образцы крепят в винтовых захватах с плоской стороны, чтобы сжимающие усилия были направлены вдоль волокон.

Для определения предела прочности при растяжении поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлениях образцы изготовляют таким образом, чтобы годичные слои на плоской стороне образца были направлены соответственно поперек или вдоль длины его рабочей части.

Процедура испытаний и способ вычисления предела прочности при растяжении поперек волокон такие же, как при растяжении вдоль волокон. Результаты испытаний округляют до 0,01 МПа. Для пересчета показателей на влажность 12 % поправочный коэффициент принимают равным 0,01 и 0,025 соответственно при радиальном и тангенциальном растяжении.

Прочность древесины в радиальном направлении больше, чем в тангенциальном, у хвойных пород на 10-50%, у лиственных на 20-70%. Проведенные позднее исследования древесины некоторых пород на стандартных и других образцах из-за резко выраженной неоднородности и изменчивости строения в плоскости поперек волокон не дают оснований для окончательных выводов об истинных значениях пределов прочности. В среднем прочность при растяжении поперек волокон для всех изученных пород составляет примерно 1/20 прочности при растяжении вдоль волокон. Поэтому при конструировании изделий из древесины избегают растягивающих нагрузок, направленных поперек волокон. Однако показатели прочности древесины при данном виде усилий необходимы для обоснования режимов резания. Они имеют очень важное значение для разработки режимов сушки в связи с возможностью растрескивания материала под действием внутренних напряжений. В этом случае приходится учитывать зависимость пределов прочности от влажности и температуры, а также длительности приложения нагрузки (скорости нагружения).

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: