Объемный вес

і : Объемным весом древесины. называется вес единицы объема ее, выраженной в г/см*. Объем­ный вес древесины одной и той же породы зави­сит от целого ряда факторов и прежде всего от влажности древесины, ширины годичного слоя и процента поздней древесины. При увлажнении сухой древесины объемный вес до момента насы­щения волокон возрастает медленно, так как идет разбухание древесины (увеличение объема). По достижении точки насыщения волокон объемный . вес увеличивается быстрее и пропорционально увеличению влажности. Для сравнимости объемный, вес приводят к стандартной влажности 15%, пользуясь формулой ч * — ‘ ■ Yi* = Т*г[1+ 0.01 (1,—*0)(15 — W0], . . _ где Yu—объемный вес при влажности 15%; ‘ * . 1 у^—объемный вес при влажности w% k0 — коэфициенУ объемной усушки. .:Ко. эфициент объемной усушки, к0 для бука, березы и лиственницы принят равным 0,6, а для других пород 0,5. У лиственных — пород с — увеличением ширины годичных слоев объемный вес древесины уве-

Личивается, у хвойных же пород объемный вес древесины увеличи­вается с увеличением процента поздней древесины. Для сосны эта зависимость выглядит следующим образом:

21 25 28 32 38 44

0, 40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65

Объемный вес древесины чаще всего определяют стереометриче­ским методом и при помощи ртутного волюменометра.

Стереометрическим методом объемный вес определяют на образ­цах размерами 2X2X3 см. Образец изготовляют под угольник, выдер­живая линейные размеры с точ­ностью ±0,1 мм и взвешивают с точностью до 0,01 г.

Объемный вес определяется по формуле

‘ р

где Р — вес образца в г;

V—-объем образца в см3.

После определения объемно­го веса при влажности W°lo его приводят к стандартной влажно­сти по указанной выше формуле.

Из ртутных волюменометров наиболее широко применяется волюменометр О Брейля (фиг. 19.) Он состоит из вертикально­го 1 и горизонтального 2 цилин^ дров, наполненных ртутью. На вертикальный цилиндр надета крышка 3 с резьбой. В центре крышки вставлена и закреплена гайкой 4 стеклянная трубка с ша­рообразным расширением ввер­ху. Горизонтальный цнлнндр вставлен в вертикальный. Поршень 5, укрепленный на микрометрическом винте с шагом резьбы 1 мм, дви­жется в горизонтальной трубе прн помощи рукоятки б, скрепленной с обоймой 7.

Обойма разделена на 100 делений и при повороте рукоятки на одно деление поршень вытесняет из горизонтального цилиндра 0,3 січ8 рту­ти. Сверху на поверхности горизонтального цилиндра нанесена шкала с ценой деления 0,3 dju*. ‘ і

Объем образца определяют Следующим образом. Перед открытием волюменометра опускают уровень ртути в вертикальном, цилиндре ниже его краев. Затем снимают крышку, вводят в цилиндр под* прово­лочную скобу образец н закрывают волюменометр, завертывая плотно крышку. Вращая микрометрический винт, поднимают уровень ртути до указателя на стеклянной трубке и по* шкалам делают’отсчет Затем снова опускают уровень ртутн, снимают крышку и вынимают образец. Закрыв волюменометр; поднимают. уровень ртути вторично до прежней высоты и производят по шкалам второй отсчет zr Отсчеты делаются С ТОЧНОСТЬЮ ДО ОДНОГО деления. . — . : — L

Объем вычисляют по ^формуле

у___ 0^3 (гх — гг)

100

Сжатие. Временное сопротивление Древесины сжатию вдоль воло­кон в 4—10 раз больше временного сопротивления ее сжатию поперек волокон. Испытание древесины на сжатие вдоль волокон проводится на образцах размером 2X2X3 см, причем образцы вырезают таким образом, чтобы годичные слои на торцах были параллельны двум про­тивоположным граням, а образующие годичных слоев параллельны ребрам образца, направленным по длине волокон (фиг. 20).

Образец должен быть*изготовлен точно под угольник и тщательно выстроган так, чтобы боковые грани были параллельны друг другу, а размеры выдержаны с точностью ±0,1 мм.

Испытания производят иа универсальном прессе Амслера со скоростью нагружения 4000 кгімин.

Временное сопротивление сжатию вычисля­ют по формуле:

Я’

— кг/см2, аЬ.

где Я — разрушающая нагрузка в кг а и 6 —размеры поперечного сечения образца ‘ в см, • >

С уменьшением влажности, начиная с точки Фиг. 50. Образец для насыщения ВОЛОКОН, Временное сопротивление испытания древесины иа повышается. Особенно резкое увеличение иа — сжатие вдоль волокон, блюдается при изменении влажности от 15%

до абсолютно сухого состояния (см. фиг. 12). Для сравнимости ре­зультатов испытания временное сопротивление сжатию при любой „ влажности образца приводят к стандартной влажности (lWo) по фор — ‘ муле:

‘«-«Л1 + %{W— 15)],

где о16 — временное сопротивление прн влажности 15% в кг}см2 0^— временное сопротивление при влажности W)i в Агг/с-и2; W— влажность древесины в %; а — переводный коэфнциент на влажность.

Значения переводного коэфициеита а:

Сосна………………………………………………………………………………………… ’ . — 0,05

Лиственница………………………………………………………………………………………….. 0,05

Ель обыкновенная………………………………………………………………………………. 0,045

Пихта кавказская………………………………………………………………………………… 0,04

‘ Дуб…………………………………………………………………………………………………………………… 0,04

Береза *,•••* • . • • ■ • . . .. 0,045

Ясень…………………………………………………………. 0,05

В последнее время разработана более точная* формула для приведе­ния временного сопротивления сжатию древесины сосны, ели и пихты к стандартной влажности:

ffis ** ^ * cw>

где переводный коэфициент на влажность.

Значения переводного коэфициеита к приведены в табл. 3.

*

Значения переводного коэфициеита к

Временное сопротивление древесины сжатию зависит также от почвенных условий, местонахождения древесины в стволе и от про­цента поздней древесины. * Многочисленные опыты показали, что у хвойных пород временное сопротивление сжатию повышается с увели­чением процента поздней древесины. Характер изменения временного сопротивления сжатию в зависимости от процента поздней древесины показан на фнг. 21.

і ■ ■ ,

Наконец,-временное сопротивление древесины сжатию зависит от наклона волокон к направлению действующих сил. При углах наклона свыше 3Vo временное сопротивление сжатию начинает‘.заметно падать (фнг. 22). ‘ ‘ ‘

4

«

При растяжений древесины поперек волокон крепость ее практи­чески ничтожна, так как древесина раскалывается. Поэтому, говоря о крепости древесины на растяжение, имеют в виду только растяжение вдоль волокон. . , ,

Такому растяжению древесина сопротивляется достаточно хорошо. Но и при растяжении вдоль волокон часто возникает скалывание дре­весины в местах крепления детали. По этой причине избегают приме­нять древесину для деталей, работающих на растяжение.

Испытание древесины на растяжение вдоль волокон ведут на об­разце, показанном иа фиг. 23. Толщина рабочей части образца не должна быть больше 4 мм изготовляется образец с точностью-1-0,1 мм. Нагружение во4 время испытания производится со скоростью 15001. ±25°/о кг! мин и временное сопротивление растяжению вычисляют по формуле, (

^ 1 о = кг/см2, .

* ab ■’ ; . .. ‘ •

где Р—нагрузка, вызвавшая разрушение образца, в кг

а —ширина рабочей части образца в см ; ■■■’.. *

Ь — толщина ра’бочей части образца ь см.

Полученное значение временного сопротивления можно привести к стандартной влажности по формуле

♦ . ^ Оц-°іг[1+*0^-15)],

где а=0,015 для лиственных пород; для хвойных пород пересчета ие делают. ‘ •