Kādas mehāniskās īpašības piemīt koksnei?

Koksne ir diezgan populārs materiāls, kas tiek pielietots dažādās cilvēka dzīves jomās. Tajā pašā laikā ne visi zina, ka izejvielām ir vairākas unikālas īpašības. Šodien mūsu rakstā mēs sīkāk aplūkosim koka mehāniskās īpašības.

Koksnes mehāniskās īpašības raksturo materiāla kopējo kvalitāti un ir tieši proporcionālas tai. Svarīgākie mehāniskās izturības rādītāji ietver koksnes spēju izturēt gan statiskās, gan dinamiskās slodzes.

Priekš lai noteiktu materiāla mehāniskās īpašības, tas tiek stiepts, saspiests, liekts un bīdīts. Jāpatur prātā, ka koksni sauc par anizotropu materiālu, attiecīgi, izejvielai var būt dažādas īpašības atkarībā no tā, kādā virzienā tas tiek ietekmēts. Kopumā ir 2 virzieni: radiālais un tangenciālais.

Vissvarīgākā koka mehāniskā īpašība ir tās izturība. Stiprības raksturlielumiem ir tieša ietekme uz to, kā un kādā līmenī materiāls var izturēt un pretoties nevēlamiem lūzumiem.

Vidējo (tā saukto "starpposma") šķiru aizņem skujkoki. Augstākas likmes raksturīgas, piemēram, bērzam - tāpēc no tā ļoti bieži tiek izgatavotas dažādas nesošās un nesošās konstrukcijas, kā arī elementi, kuriem svarīga paaugstināta nodilumizturība.

Jāpiebilst, ka stiprības un elastības līmeni ietekmē mitruma līmenis. Tātad, mitrinot, koksnes iekšpusē notiek specifiskas reakcijas, kas samazina tā izturību. Turklāt šis noteikums ir aktuāls tikai tad, ja mitruma līmenis paaugstinās līdz 25%. Turpmākā mitrināšana neatšķiras nevienā nozīmīgām reakcijām un neietekmē stiprības rādītājus. Eksperti to saprot.

Priekš lai salīdzinātu dažādu iežu stiprības rādītājus, jāpārliecinās, vai to mitruma rādītāji ir identiski - tikai šajā gadījumā var runāt par objektīvu un objektīvu rezultātu.

Papildus mitrumam, mērot spēku, ir svarīgi pievērst uzmanību arī slodžu raksturam un ilgumam. Piemēram, statiskās slodzes ir nemainīgas. Turklāt tiem raksturīgs lēns un pakāpenisks pieaugums.No otras puses, dinamiskās slodzes ir salīdzinoši īsas. Vienā vai otrā veidā abas kravas var iznīcināt koksni.

Jāpatur prātā arī tas, ka stiprības rādītāji, tā robežas un robežas atšķiras atkarībā no konkrētā deformācijas veida.

• Stiepšanās. Ja mēs runājam par koksnes stiepes izturību, tad šis rādītājs ir 1300 kgf / cm2 (un šis parametrs attiecas uz visām šķirnēm). Šādā situācijā izšķiroša nozīme ir koksnes iekšējai struktūrai. Ja šķiedras ir sakārtotas pareizi un strukturētas, tad stiprība palielinās (un otrādi). Stiprums atšķiras atkarībā no tā, vai koks ir izstiepts gar vai šķērsām. Pirmajā gadījumā indikators ir diezgan liels, bet otrajā tas ir 20 reizes mazāks un sasniedz 65 kgf / cm2. Šo mehānisko īpašību dēļ koksne tiek reti izmantota, lai radītu izstrādājumus, kas darbojas šķērsspriegojumā.

• Saspiešana. Tāpat kā jebkuru citu ietekmi uz koku, to var veikt gan garenvirzienā, gan šķērsvirzienā. Ja mēs runājam par saspiešanu gar šķiedrām, tad ir vērts atzīmēt, ka šajā gadījumā iezis tiks saīsināts (tādā veidā deformācijas process izpaudīsies ārpusē). Jāpatur prātā arī tas, ka koksnes izturība, kas tiek saspiesta nevis gar, bet šķērsām, ir ievērojami samazināta, konkrēti, 8 reizes. Laboratorijas apstākļos koks tiek saspiests radiālā un tangenciālā virzienā. Veicot šādus eksperimentus, zinātnieki ir noteikti konstatējuši, ka dažādu iežu spiedes stiprība nav vienāda. Tātad ieži ar kodola stariem izceļas ar augstākiem rādītājiem radiālās saspiešanas apstākļos. No otras puses, skujkokiem ir diezgan augstas stiprības vērtības pat tangenciālās saspiešanas gadījumā.

• Statiskā locīšana. Šāda veida triecieniem, piemēram, statiskajai liecei, raksturīga iezīme ir tā, ka dažādi koksnes slāņi saņem dažādus efektus, proti, koka augšējie slāņi saņem spiedes spriegumu, bet apakšējie - stiepšanos pa šķiedrām. Starp augšējo un apakšējo slāni ir īpašs slānis, kas neizjūt spiedienu. Tradicionāli šo slāni sauc par neitrālu. Sākotnēji materiāla iznīcināšana sākas apakšējā stieptajā zonā, saistībā ar kuru tiek saplēstas koksnes visattālākās šķiedras. Ir vidējais stiprības rādītājs, kas raksturīgs lielai daļai koksnes sugu, tas ir 1000 kgf / cm2 (kamēr var būt novirzes no šī rādītāja atkarībā no katras konkrētās sugas unikālajiem rādītājiem, kā arī no līmeņa mitruma).

• Shift. Būtībā bīde ir deformācija, kas ir vienas daļas pārvietošanās attiecībā pret otru. Ir vairāki dažādi bīdes veidi: bīde (var notikt jebkurā virzienā) un bīde. Šajā gadījumā ir īpaši svarīgi uzraudzīt, cik stiprs koks saglabājas. Tātad šķeldošana negatīvi ietekmē stiprības rādītājus, šķērseniskās šķeldošanas laikā akmens paliek stiprāks.

Papildus stiprībai koksnei raksturīgas arī citas mehāniskās un fizikāli mehāniskās īpašības. Sīkāk apskatīsim galvenos.

Pirmkārt, ir jāsaka par tādu dabīgā materiāla īpašību kā cietība. Cietība ir viena no svarīgākajām materiāla īpašībām, un tā ir izejmateriāla spēja pretoties noteiktas formas cieta ķermeņa iekļūšanai. Atšķiriet gala un sānu cietību (atkarībā no ietekmētās materiāla puses). Gala cietība ir augstāka tās veiktspējas ziņā.

Atkarībā no cietības rādītājiem tādu būvmateriālu kā koksne iedala 3 galvenajās grupās:

• mīksts (piemēram, priede, egle, ciedrs, egle, liepa, apse, alksnis, kastaņa utt.);
• ciets;
• īpaši grūti.

Attiecīgi, ražojot noteiktus produktus, ir ļoti svarīgi ņemt vērā tādu parametru kā cietība. Piemēram, dekoratīvos elementus vēlams izgatavot no mīkstajām šķirnēm, un atbalsta konstrukciju veidošanai ir piemērotas tikai īpaši cietas šķirnes.

Koksnes cietība ir būtiska materiāla uzklāšanas un apstrādes laikā. Atkarībā no jūsu konkrētajām vajadzībām un koka pielietojuma apjoma, viens vai otrs variants var būt visatbilstošākais un piemērotākais.

Vēl viena svarīga īpašība, kas atšķiras starp noteiktiem koksnes veidiem (piemēram, kļava un egle), ir triecienizturība. Šī īpašība apzīmē un nosaka materiāla spēju absorbēt dinamiskas slodzes. Tajā pašā laikā, jo lielāka ir triecienizturība, jo mazāk bojājumu un integritātes pārkāpumu jūs novērojat uz koka, pieliekot šīs ļoti dinamiskās slodzes. Kopumā mēs varam teikt, ka lielākajai daļai šķirņu šis rādītājs ir diezgan augsts.

Īpaša uzmanība jāpievērš nodilumizturībai, jo tieši šis parametrs nosaka, vai koksne spēj izturēt ilgstošas ​​berzes slodzes. Atkarībā no tā, cik liela ir nodilumizturība, materiāla iespējamais kalpošanas laiks ievērojami atšķirsies. Nodilumizturības līmeni izšķirīgi ietekmē griešanas virziens un katras konkrētās koksnes sugas unikālās īpašības. Jāpatur prātā, ka gala virsmām ir raksturīga augsta nodilumizturība. Nodilumizturības ziņā atšķiras sausa un slapja koksne – pirmajai ir augstāks līmenis.

Kā minēts iepriekš, koks ir viens no populārākajiem, izplatītākajiem un pieprasītākajiem materiāliem, ko izmanto mēbeļu, dekoratīvu priekšmetu un daudzu citu izstrādājumu radīšanai. Attiecīgi, to apstrādājot, tajā tiek iedzīts liels skaits stiprinājumu, visbiežāk - metāla. Tāpēc ārkārtīgi svarīgs ir tāds rādītājs kā spēja noturēt metāla stiprinājumus. Tā, piemēram, naglas var nogriezt vai pārvietot koka šķiedras, un skrūves var noķert šķiedras.

Lai izveidotu funkcionālus un estētiski pievilcīgus izstrādājumus, kokam jābūt salocītam. Šajā sakarā spēja saliekties ir vēl viena svarīga koka mehāniskā īpašība. Lūdzu, ņemiet vērā, ka dažādām šķirnēm ir atšķirīgs lieces spēju līmenis. Tā, piemēram, attiecībā uz skujkokiem, noteikums ir tāds, ka, liecot, adatas ir jāsamitrina, bet sauss koks praktiski neliecas (un, pieliekot augstu spiedienu, tas vispār var nolūzt).

Būtiskas ir arī deformācijas īpašības. Tie ietekmē to, cik ātri (ja vispār) koku sugas atjaunojas no īslaicīgas dinamiskas ietekmes. Kombinācijā ar deformējamību svarīga loma ir arī tādam raksturlielumam kā elastības modelis.

Sakarā ar to, ka koks tiek izmantots dažādās cilvēka dzīves jomās un ir viens no pieprasītākajiem materiāliem, ir ļoti svarīgi detalizēti zināt visas tā īpašības. Attiecīgi pirms materiāla izmantošanas noteiktu izstrādājumu (piemēram, mēbeļu, dekoratīvo elementu u.c.) izveidošanai rūpīgi jāpārbauda visas ķīmiskās, fizikālās un mehāniskās īpašības. Tikai tad jūsu produkts būs izturīgs un uzticams. Atcerieties, ka dažādi koka veidi ir piemēroti dažādiem mērķiem. Turklāt dažus akmeņus nemaz nevar atsegt, pretējā gadījumā tie vienkārši sabruks. Šīs zināšanas ir īpaši aktuālas profesionāliem skapjiem un citiem būvniecības nozares pārstāvjiem.