какая заготовка высохнет быстрее тонкая или толстая почему
Какая заготовка высохнет быстрее тонкая или толстая почему
Установи часы правильно
§ 2. Физико-механические свойства древесины.
Д ля изготовления полезных вещей используют разнообразные конструкционные материалы: металл, пластмассу, оргстекло, шелк, текстильные и другие материалы. Широкое распространение получило использование древесины и материалов из нее. Все конструкционные материалы имеют определенные свойства, которые необходимо учитывать при изготовлении изделий. К ним относятся уже известные тебе цвет и текстура древесины. Кроме того, необходимо также знать, как легко обрабатывается определенный вид древесины и материалы из нее, какой инструмент нужно для этого использовать, будут ли удерживаться в ней гвозди, шурупы и другие детали крепления, как будут влиять на древесные материалы влажность, изменения температуры окружающей среды и т.п. Нужно также предусмотреть, какой вид древесины или материалов из нее необходимо использовать, чтобы конструкция, например мост или многоэтажное здание, не разрушилась, если она будет использоваться при больших нагрузках и т.п.
Древесина, как и любой конструкционный материал, обладает определёнными свойствами, которые нужно учитывать при изготовлении изделия. Различают свойства физические (плотность, влажность, цвет, запах) и механические (твёрдость, прочность, упругость). С такими свойствами, как цвет и запах древесины, вы уже ознакомились в 5 классе.
Рассмотрим физические свойства древесины.
Плотность ρ древесины — это её масса m (г), занимающая единицу объёма V (см 3 ):
Плотность сухой древесины составляет 0,35. 0,7 г/см 3 (350. 700 кг/м 3 ). Более плотной является древесина берёзы, клёна, ясеня, лиственницы, дуба (ρ = 0,64. 0,72 г/см 3 ), менее плотной — древесина липы, тополя, кедра, ели, осины, сосны (ρ = 0,4. 0,52 г/см 3 ).
Влажность древесины — это количество содержащейся в ней влаги. Влажность определяется отношением веса этой влаги к весу сухой древесины и выражается в процентах:
где m1 — масса образца влажной древесины;
m2 — масса этого же образца древесины после высушивания.
Если, например, масса бруска влажной древесины составляла 80 г, а после его высушивания — 50 г, то первоначальная влажность древесины была равна:
У свежеспиленного дерева влажность древесины очень высокая — около 80 %. Влага ухудшает механические свойства древесины, поэтому древесину сушат до тех пор, пока влажность не будет составлять 9. 15 %. Применяют следующие виды сушки древесины: естественную на воздухе (которая может длиться до 2 лет) и искусственную в специальных сушильных камерах (от 2 до 25 дней).
Виды древесины по влажности
На практике по степени влажности различают древесину:
1. мокрая, W = 100%, длительное время находившуюся в воде;
2. свежесрубленная, W = 50-100%, сохранившую влажность растущего дерева;
3. воздушно-сухая, W = 15-20%, выдержанную на открытом воздухе;
4. комнатно-сухая, W = 8-12%, долгое время находившуюся в отапливаемом помещении;
5. абсолютно-сухая, W = 0, высушенную при температуре t = 103±2°C.
Производственная (норма для изготовления изделий по ГОСТу) – W = 8-15%
Твёрдость — это свойство древесины сопротивляться проникновению в неё другого тела, например режущего инструмента во время резания или гвоздя при его забивании. По степени твёрдости породы древесины подразделяют на мягкие (ольха, тополь, липа, осина, ель, сосна), твёрдые (клён, ясень, лиственница, дуб, бук) и очень твёрдые (самшит, граб, акация, груша). Твёрдость древесины зависит от её влажности: чем суше древесина, тем больше её твёрдость. Знание твердости древесины имеет большое значение. Режущие инструменты для обработки древесины используют с учетом этого свойства. Чем тверже древесина, тем тяжелее ее обрабатывать и тем больший угол обострения должен иметь инструмент.
В твёрдую древесину трудно вбить гвоздь, её сложнее строгать рубанком, пилить, выдалбливать, сверлить, резать ножом. Но твердая древесина лучше удерживает в себе гвозди и шурупы. Изделия из нее меньше изнашиваются. Например, дубовый паркетный пол изнашивается значительно медленнее, чем пол из сосновых досок. Однако это не значит, что только твердые породы используются мебельщиками.
Прочность древесины — это свойство материала сопротивляться разрушению под действием внешних нагрузок. Наибольшие нагрузки выдерживает древесина дуба, бука, берёзы, лиственницы. Менее прочной является древесина липы, ели, ольхи, ясеня. Из древесины высокой прочности стоит изготавливать конструкционные элементы, то есть те, которые подлежат значительной нагрузке.
Чем большие нагрузки древесина выдерживает, тем она прочнее.
Поэтому различают прочность на растяжение, на сжатие и на изгиб. Если действующие нагрузки превысят те, которые древесина может выдержать (допустимые), то изделие разрушится. Допустимая прочность для каждой породы древесины различна и приводится в специальных таблицах.
Звукопроводность древесины в продольном направлении в 16 раз выше, чем воздуха (звукопроводность воздуха равна 330,7 м/сек), а в поперечном в 4 раза. Деки всех музыкальных инструментов делают из древесины ели и пихты, потому что древесина этих пород резонирует звук. Сырая и загнившая древесина хуже проводит звук и не усиливает его.
Лабораторно-практическая работа «Исследование плотности древесины»
Лабораторно-практическая работа «Исследование влажности древесины»
Новые слова и понятия
Свойства древесины: физические (плотность, влажность), механические (твёрдость, прочность, упругость); сушка древесины.
§ 1. Физико-механические свойства древесины
Как вы уже знаете, древесина обладает различными свойствами. Среди них различают физические и механические.
К физическим свойствам относят плотность, влажность, цвет, запах.
К механическим — свойства древесины, которые проявляются под воздействием на нее внешних сил. Это 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 массу древесины m (г), содержащуюся в един ице объема V (см 3 ):
Низкую плотность имеет древесина липы, тополя, кедра, вяза, ели, сосны (плотность колеблется в пределах ρ = 0,4. 0,6 г/см 3 ).
Высокую плотность имеет древесина дуба, ясеня, березы, клена, яблони, груши, лиственницы (ρ = 0,7. 0,95 г/см 3 ).
Влажностью древесины называют количество влаги, содержащейся в древесине. При высушивании древесины часть влаги испаряется. Массу воды, содержащейся в древесине, можно определить, если взвесить образцы до и после высушивания и найти разность m1 — m2, где m1 — масса образца древесины до высушивания, m2 — масса образца древесины после высушивания.
Если теперь эту разность, т. е. массу испаренной влаги, разделить на массу высушенного образца и умножить на 100%, то получим влажность древесины W:
Например, если масса образца древесины до высушивания была равна 60 г, а после высушивания — 40 г, то влажность древесины до высушивания составляла:
Твердостью древесины называют ее способность сопротивляться внедрению в нее других тел, например вдавливанию в ее поверхность стального шарика. По величине отпечатка (лунки) на поверхности древесины судят о ее твердости. Чем меньше лунка, тем тверже древесина. К твердым породам относят грушу, ясень, бук, дуб, клен; к мягким — сосну, ольху тополь, липу. В твердую древесину трудно вбить гвоздь, ее сложнее строгать рубанком, пилить, выдалбливать, сверлить, резать ножом. Но твердая древесина лучше удерживает в себе гвозди и шурупы. Изделия из нее меньше изнашиваются. Например, дубовый паркетный пол изнашивается значительно медленнее, чем пол из сосновых досок.
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, ольхи. При нагрузке на изделия из древесины волокна древесины растягиваются, сжимаются или изгибаются (например, ножки стульев сжимаются, лыжи изгибаются). Поэтому различают прочность на растяжение, на сжатие и на изгиб. Если действующие нагрузки превысят те, которые древесина может выдержать (допустимые), то изделие разрушится. Допустимая прочность для каждой породы древесины различна и приводится в таблицах (в Н/м 2 ).
Упругостью древесины называют ее способность восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия непродолжительной нагрузки. Из упругой древесины делают лыжи, линейки, спортивные луки. Из пород, произрастающих на территории России, наибольшей упругостью обладают береза и граб.
Цвет древесины весьма различен, поэтому по цвету можно определить породу древесины. В изделиях из древесины стараются сохранить естественный цвет, не окрашивая ее или покрывая поверхности прозрачными лаками.
Запах также является признаком породы древесины. Смолистый запах имеет свежесрубленная древесина хвойных пород, специфичный едкий запах — древесина осины.
Многие изделия изготовляют из сухой древесины, влажность которой составляет 8-15 %. Детали из сухой древесины не коробятся, легко обрабатываются, не гниют, хорошо красятся, долго служат.
Свежесрубленная древесина имеет влажность 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 межрядовыми прокладками в штабель (рис. 1) на открытом, продуваемом месте или под навесом.
Рис. 1. Сушка пиломатериалов в штабелях
Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах, где древесина обдувается горячим воздухом. Поэтому процесс сушки проходит намного быстрее.
В результате высушивания происходит усушка древесины — уменьшение размеров. Усушка различна вдоль и поперек волокон. Поэтому пиломатериалы после высушивания изменяют свою форму т. е. коробятся. Кроме того, пиломатериалы, выпиленные из различных зон поперечного сечения ствола (рис. 2), коробятся по-разному.
Рис. 2. Формы высушенных образцов, вырезанных из различных зон поперечного сечения ствола
Чтобы не происходило большого коробления пиломатериалов, их высушивают в штабелях с прокладками в зажатом состоянии.
На рисунке 3 приведены различные виды коробления досок.
Рис. 3. Виды коробления досок: а, б, в — продольное; г — поперечное; д — винтовое: а1 — а6 — величина коробления, мм
Практическая работа № 1
Определение плотности древесины
Практическая работа № 2
Определение влажности образцов древесины
Новые слова и понятия
Свойства древесины: физические (плотность, влажность) и механические (твердость, прочность, упругость); сушка естественная и искусственная; штабель, коробление.
§ 1. Физико-механические свойства древесины
Как вы уже знаете, древесина обладает различными свойствами. Среди них различают физические и механические.
К физическим свойствам относят плотность, влажность, цвет, запах.
К механическим — свойства древесины, которые проявляются под воздействием на нее внешних сил. Это 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 массу древесины m (г), содержащуюся в един ице объема V (см 3 ):
Низкую плотность имеет древесина липы, тополя, кедра, вяза, ели, сосны (плотность колеблется в пределах ρ = 0,4. 0,6 г/см 3 ).
Высокую плотность имеет древесина дуба, ясеня, березы, клена, яблони, груши, лиственницы (ρ = 0,7. 0,95 г/см 3 ).
Влажностью древесины называют количество влаги, содержащейся в древесине. При высушивании древесины часть влаги испаряется. Массу воды, содержащейся в древесине, можно определить, если взвесить образцы до и после высушивания и найти разность m1 — m2, где m1 — масса образца древесины до высушивания, m2 — масса образца древесины после высушивания.
Если теперь эту разность, т. е. массу испаренной влаги, разделить на массу высушенного образца и умножить на 100%, то получим влажность древесины W:
Например, если масса образца древесины до высушивания была равна 60 г, а после высушивания — 40 г, то влажность древесины до высушивания составляла:
Твердостью древесины называют ее способность сопротивляться внедрению в нее других тел, например вдавливанию в ее поверхность стального шарика. По величине отпечатка (лунки) на поверхности древесины судят о ее твердости. Чем меньше лунка, тем тверже древесина. К твердым породам относят грушу, ясень, бук, дуб, клен; к мягким — сосну, ольху тополь, липу. В твердую древесину трудно вбить гвоздь, ее сложнее строгать рубанком, пилить, выдалбливать, сверлить, резать ножом. Но твердая древесина лучше удерживает в себе гвозди и шурупы. Изделия из нее меньше изнашиваются. Например, дубовый паркетный пол изнашивается значительно медленнее, чем пол из сосновых досок.
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, ольхи. При нагрузке на изделия из древесины волокна древесины растягиваются, сжимаются или изгибаются (например, ножки стульев сжимаются, лыжи изгибаются). Поэтому различают прочность на растяжение, на сжатие и на изгиб. Если действующие нагрузки превысят те, которые древесина может выдержать (допустимые), то изделие разрушится. Допустимая прочность для каждой породы древесины различна и приводится в таблицах (в Н/м 2 ).
Упругостью древесины называют ее способность восстанавливать первоначальную форму после прекращения действия непродолжительной нагрузки. Из упругой древесины делают лыжи, линейки, спортивные луки. Из пород, произрастающих на территории России, наибольшей упругостью обладают береза и граб.
Цвет древесины весьма различен, поэтому по цвету можно определить породу древесины. В изделиях из древесины стараются сохранить естественный цвет, не окрашивая ее или покрывая поверхности прозрачными лаками.
Запах также является признаком породы древесины. Смолистый запах имеет свежесрубленная древесина хвойных пород, специфичный едкий запах — древесина осины.
Многие изделия изготовляют из сухой древесины, влажность которой составляет 8-15 %. Детали из сухой древесины не коробятся, легко обрабатываются, не гниют, хорошо красятся, долго служат.
Свежесрубленная древесина имеет влажность 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 межрядовыми прокладками в штабель (рис. 1) на открытом, продуваемом месте или под навесом.
Рис. 1. Сушка пиломатериалов в штабелях
Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах, где древесина обдувается горячим воздухом. Поэтому процесс сушки проходит намного быстрее.
В результате высушивания происходит усушка древесины — уменьшение размеров. Усушка различна вдоль и поперек волокон. Поэтому пиломатериалы после высушивания изменяют свою форму т. е. коробятся. Кроме того, пиломатериалы, выпиленные из различных зон поперечного сечения ствола (рис. 2), коробятся по-разному.
Рис. 2. Формы высушенных образцов, вырезанных из различных зон поперечного сечения ствола
Чтобы не происходило большого коробления пиломатериалов, их высушивают в штабелях с прокладками в зажатом состоянии.
На рисунке 3 приведены различные виды коробления досок.
Рис. 3. Виды коробления досок: а, б, в — продольное; г — поперечное; д — винтовое: а1 — а6 — величина коробления, мм
Практическая работа № 1
Определение плотности древесины
Практическая работа № 2
Определение влажности образцов древесины
Новые слова и понятия
Свойства древесины: физические (плотность, влажность) и механические (твердость, прочность, упругость); сушка естественная и искусственная; штабель, коробление.
10.09.2021г. Технология 7класс. Тема урока: Физико-механические свойства древесины
10.09.2021г. Технология 7класс.
Тема урока: Физико-механические свойства древесины
Как вы уже знаете, древесина обладает различными свойствами. Среди них различают физические и механические. К физическим свойствам относят плотность, влажность, цвет, запах. К механическим — свойства древесины, которые проявляются под воздействием на нее внешних сил. Это 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 массу древесины m (г), содержащуюся в един ице объема V (см 3 ):
Рис. 1. Сушка пиломатериалов в штабелях
Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах, где древесина обдувается горячим воздухом. Поэтому процесс сушки проходит намного быстрее. В результате высушивания происходит усушка древесины — уменьшение размеров. Усушка различна вдоль и поперек волокон. Поэтому пиломатериалы после высушивания изменяют свою форму т. е. коробятся. Кроме того, пиломатериалы, выпиленные из различных зон поперечного сечения ствола (рис. 2), коробятся по-разному.
Рис. 2. Формы высушенных образцов, вырезанных из различных зон поперечного сечения ствола
Чтобы не происходило большого коробления пиломатериалов, их высушивают в штабелях с прокладками в зажатом состоянии. На рисунке 3 приведены различные виды коробления досок.
Рис. 3. Виды коробления досок: а, б, в — продольное; г — поперечное; д — винтовое: а1 — а6 — величина коробления, мм
Практическая работа № 1 Определение плотности древесины 1.Пронумеруйте выданные учителем образцы древесины и вычислите их объемы в кубических сантиметрах (см 3 ), умножив длину на ширину и толщину в сантиметрах (см). Данные запишите в таблицу. 2.Взвесьте образцы и запишите массу каждого образца в граммах (г). Данные запишите в таблицу. 3.По формуле вычислите плотность каждого образца в г/см 3 и запишите в таблицу.
Новые слова и понятия Свойства древесины: физические (плотность, влажность) и механические (твердость, прочность, упругость); сушка естественная и искусственная; штабель, коробление. Проверяем свои знания
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?
6. Какая заготовка высохнет быстрее: тонкая или толстая? Почему?
Влажность пиломатериалов: заблуждения и мифы
Почему зимний лес не менее влажный, чем летний? В чем разница между естественной сушкой и естественной влажностью? Как не получить «саблю» или «вертолет»?
При покупке строительных материалов в первую очередь обращают внимание на влажность, так как она влияет на уязвимость изделий для грибка и на усадку. В этой статье рассмотрим особенности влажности пиломатериала и ошибки, которые допускают при самостоятельной просушке.
Естественная влажность и естественная просушка
Смешивание значения этих понятий создает путаницу. Параметры отражают разные свойства пиломатериала: первый относится к содержанию влаги, второй – к типу просушки.
По ГОСТу сухим считают пиломатериал влажностью меньше 22%, влажным – выше этого показателя. Влажность пиломатериалов 4 сорта не нормируется.
Можно ли строить из древесины естественной влажности?
Древесину естественной влажности нельзя использовать в строительстве сразу. Перед использованием его необходимо просушить. В большинстве случаев используется естественная просушка на объекте.
Строительство из влажного материала не допускается из-за усадочных деформаций. Дерево имеет неоднородную структуру, поэтому процесс испарения влаги из нее идет тоже неравномерно. В процессе высыхания меняется масса пиломатериала. Когда пиломатериал уже закреплен в конструкции, то процесс высыхания приводит к образованию трещин, щелей, деформации отдельных элементов здания и т.д.
Пиломатериал может деформироваться и в процессе высушивания, это происходит при нарушении технологии. Эти деформации в зависимости от формы дефектов строители называют «вертолетом», «пропеллером», «винтом», «саблей» и т.д.
Зимняя древесина не требует просушки?
В интернете распространен миф о зимней древесине. С теоретической точки зрения он выглядит так: зимой листва с деревьев опадает, соответственно прекращается процесс фотосинтеза и питания растений. В результате замедления процессов жизнедеятельности дерева вода перестает поступать от корневой системы, соответственно влажность древесины получается ниже.
Влажность зимней древесины выше, чем у летней. Зимой дерево не прекращает свою жизнедеятельность, движение соков замедляется, но влага остается в стволе. Летом жидкость постоянно перемещается, испаряясь под влиянием высокой температуры.
Почему зимний материал все-таки лучше?
Если влажность зимнего пиломатериала не ниже, чему у летнего, то почему он пользуется наибольшим спросом? Причина в том, что летом деревянные изделия подвержены поражению грибком. Под влиянием тепла активизируется микрофлора, и влажная доска станет благоприятной средой для плесени.
Зимой плесень не размножается, поэтому доску можно просушить.
Чем опасен сухостой?
Сухостой – это дерево, которое погибло, но при этом осталось стоять и не сгнило. В некоторых случаях в результате плановой вырубки часть сухостоя пускают на пиломатериалы. Влажность таких изделий будет ниже, чем у живого леса. При этом их высыхание происходило в непредсказуемых условиях. К тому же в сухостое могут быть вредные насекомые и грибок.
Камерная сушка гарантирует результат?
Камерная сушка – это способ обработки пиломатериалов, когда они высыхают в сушильной камере. Принудительные способ просушки позволяют получить результат быстрее, к тому же дерево можно довести до показателей влажности 10 – 20 %. Рассмотрим, так ли полезна древесина камерной сушки.
Древесина камерной сушки подходит для отдельных видов работ: производства мебели, отдельных декоративных элементов из дерева, полов и др. В них не допускают коробления и усадки материала и требуют идеальной стыковки деревянных элементов.
Сушка на солнце
Много ошибок допускают, когда организуют сушку пиломатериалов своими силами. Для ускорения процесса штабеля располагают в местах прямого попадания солнечных лучей. Так делать не следует направленный солнечный свет не обеспечивает равномерного высыхания. Воздействие лучей приводит к возрастанию температуры на одном участке, другая зона пиломатериалов не нагревается. В результате часть, на которую попадали лучи, высыхает быстрее, зона, скрытая от солнечного тепла, высыхает дольше. Пиломатериал начинает растаскивать, на нем могут появляться трещины, изделия изгибаются и закручиваются.
Если просушка идет в теплое время года, торцы пиломатериалов рекомендуется закрыть краской. Торец в штабелях высыхает быстрее, сердцевина при этом остается сырой. это может привести к деформации деревянных изделий. Краска замедлит высыхание торцов и сделает процесс сушки более равномерным.
Неправильная укладка на просушку
Результат сушки зависит от правильности укладки штабелей. Перечислим самые распространенные ошибки при штабелировке.
