Пороки строения древесины и дефекты

Ройки — это углубления в комлевой части дерева, возникающие в результате образования корневых наплывов. Ройки часто встречают­ся в древесине сосны. Глубина роек измеряется в долях диаметра кряжа в месте их нахождения.

Косослой характеризуется отклонением направления древесных волокон от оси ствола. При сильно выраженном косослое волокна рас­полагаются по спирали. У растущих деревьев коро — слой обнаруживается по спирально идущим трещи­нам коры, а на ошкуренных кряжах и бревнах—по спиральным трещинам верхних годичных слоев дре­весины. В пиломатериалах и на деталях косослой обнаруживается по ясно видимому направлению дре­весных волокон на тангентальной поверхности.

Измеряют косослой чаще всего величиной откло­нения волокна от оси ствола, выраженной в процен­тах иа единицу длины материала, или непосред­ственно по тангентальной поверхности, или при помощи специального образца. Такой образец (фиг. 4) представляет собой дощечку длиной 250 мм, тол­щиной 10—15 мм и шириной до 60 мм, причем тан­гентальная поверхность должна приходиться на широкую сторону образца. На торце образца в ради­альном направлении проводят линию, от концов которой на обеих сто­ронах широкой поверхности наносят параллельно оси образца про­дольные линии. Затем раскалывают образец по линии, проведенной. на торце. Отклонение раскола от продольных линий измеряют на обеих сторонах образца и по средней величине отклонения h опреде­ляют косослой по формуле

а = 1ОО°/0.

где h — отклонение волокон В СМ

/ — длина, к которой относится отклонение, В СМ.

Косослой снижает механические качества древесины, увеличивает ее коробление и растрескивание и является причиной перерезания во­локон при раскрое. Поэтому косослойная древесина применяется в самолетостроении с ограничениями.

Сучки — наиболее часто встречающийся порок древесины. Суч­ки уменьшают упругость, гибкость и крепость древесины. Особенно опасны они в деталях, воспринимающих динамические нагрузки. В авиационных кряжах, пиломатериалах и деталях сучки допускаются с большими ограничениями и то только абсолютно здоровые, сросшиеся или выпадающие. *

Степень сучковатости определяется количеством сучков, их разме­рами, расположением, состоянием древесины сучков и их связанностью с древесиной.

Фиг. 5. Волнообразное строение годичных слоев.
А—стрела наибольшего прогиба годичных слоев.

Размеры сучков обычно определяют величиной нх наибольшего диа­метра или полусуммой наибольшего и наименьшего диаметров сучка.

Кремнииа и крень встречаются у хвойных пород/ глав­ным образом у ели. Образуется крень вследствие искривления стволов под действием ветра или снега, а также под влиянием почвенных и других факторов. • ч _

Креиепая древесина широкослойная, с сильно развитой поздней древесиной и краснобурой окраской. Ширина годичного слоя в крене — вой древесине в’2,5 раза, а в отдельных случаях и 5 раз больше, чем в нормальной, в результате сильного развития поздней древесины. Креневая древесина имеет повышенный объемный вес, твердость и повышенное сопротивление сжатию и статическому изгибу, но плохо работает на растяжение и динамический изгиб.

Крень нарушает однородность древесины и вызывает сильное ко­робление в поперечном и продольном направлениях, а потому в авиа­ционных деталях допускается с большими ограничениями. Измеряется крень процентом ее от площади поперечного сечения.

Кривизна образуется вследствие неправильных условий роста дерева, тяги его к свету и т. д. Кривизна является существенным по­роком и допускается только односторонняя* со стрелой прогиба до 1,5% для хвойных пород и 2,0% для лиственных пород.

Волнистость или волнообразное строение годичных слоев (фиг. 5) измеряется стрелой наибольшего прогиба годичных слоев (в миллиметрах) на радиальной или близкой к ией поверхности; Волни­стость вызывает частичное перерезание годичных слоев н повышенное коробление древесины. (

С е р н и ц а представляет собой заполненную серой полость между годичными слоями (фиг. б). Серница, выходящая иа обе поверхности
детали или планки, называется двухсторонней, а расположенная только на одной поверхности и не выходящая на кромку — односторонней.

Серница встречается только в древесине хвойных пород и изме­ряется по длине, ширине, а иногда и глубине. Обычно она распола­гается в заболони вблизи границы между ядром н заболонью. В за­

готовках, идущих в склейку, серница — нежелательный порок, а в усо­вых соединениях совсем не допускается. ,

Завитки — так называют местные искривления годичных слоев на боковых поверхностях пиломатериала, получающиеся в растущем дереве при зарастании сучков /(фиг. 7). Завитки бывают сквозные, про­ходящие через всю толщину заготовки; не­сквозные, расположен­ные в пределах поло­вины толщиньГзаготов — ки; односторонние, вы­ходящие на одну кром­ку заготовки;-двухсто — ронние, выходящие на обе кромки.

Завитки являются пороком потому, что вызывают перерезание годичных слоев. Раз­мер завитка характери­зуется шириной пере­резания годичных сло­ев, измеренной от кром­ки заготовки до верх­ней точки последнего перерезанного слоя.

Ширину А перере­зания годичных слоев (фиг. 7) измеряют на той пласти заготовки, где завиток более резко выражен, и величину завитка определяют по формуле

. ‘ ■ я = — • 100,

Ь

где л —величина завитка в %;

А — ширина перерезания годичных слоев в мм b — ширина заготовки в мм.

Перерезание годичных слоев бывает сплошное, когда слои перерезаются по всей длине заготовки, и местное, когда слои
перерезаются лишь на отдельных участках по длине заготовки (фиг.’ 8). Сплошное перерезание обычно является результатом непра­вильного раскроя брусков н досок на заготовки.

Перерезание годичных слоев измеряют на боковой поверхности от­клонением h слоев от кромки заготовки и выражают в процентах от длины U к которой относится замеренное отклонение; подсчет ведут по формуле

Я = А. юо,

где л —величина перерезания в %ї

А —ширина перерезания годичных слоев, в мм;

/ — длина, на которой перерезаны годичные слои, в мм.

Перерезание годичных слоев понижает механические качества дре­весины и в особенности сопротивляемость ее ударным нагрузкам и

Фиг. 8. Перерезание годичных слоев, J—сплошное; 2— местное.

изгибу. В авиационных заготовках допускается сплошное перерезание годичных слоев не более 4% и местное перерезание не более 5°/о.

Трещины хотя и не сопровождаются разрушением древесины, но их наличие является существенным пороком, .так как они умень­шают выход заготовок и. деталей из кряжа, доски н бруска, снижают крепость древесины, портят поверхность н способствуют заражению древесины грибковыми спорами, которые через трещины попадают на обнаженные части древесины.

По месту нахождения и (причинам образования различают следую­щие трещины:

1. Периферические пли морозобойные трещины, образовавшиеся в результате резких колебаний температуры зимой.

При сильном понижении температуры объем наружных слоев дре­весины значительно уменьшается, тогда как объем внутренних слоев мало изменяется вследствие малой теплопроводности древесины. По­этому в наружных слоях возникают большие напряжения, которые’ разрывают — волокна. Весной трещина закрывается и обрастает годич­ным слоем древесины, причем этот слой у трещины получает местное расширение вследствие раздражения прилегающих к ней клеток.

В том случае, если резких колебаний температур в следующую зиму не повторяется, трещина может зарасти и обнаруживается только на поперечном раэрезе дерева. Но под влиянием сильных мо­розов, трещина часто раскрывается несколько лет подряд, вследствие чего образуется открытая трещина.

Морозобойные трещины являются существенным пороком древеси­ны, тем более, что онн часто сопровождаются ее загниванием.

2. Сердцевинные трещины, причины возникновения которых точно не установлены. Предполагают, что они образуются вследствие усы­хания центральной части ствола или раскачивания дерева ветром, или от удара дерева о землю при валке.

По протяженности различают діва рода трещин:

а) не поднимающиеся высоко по стволу и выходящие при раздел­ке хлыста в комлевой конец сортимента; такне трещины называют ветреницами;

б) простирающиеся по всей длине ствола и зыходящие при раздел­ке хлыста в оба торца сортимента; такие трещины называют метиками.

3. Отлуп, или трещины между годичными слоями (фиг. 9), обра­зуется вследствие усыхания центральной части ствола и от действия переменной температуры. Различают полный отлуп, когда трещина на торце образует замкнутую окружность, и (неполный, (когда трещина на торце не образует полной окружности. Полный отлуп обычно

встречается около сердцевинной трубки, где рыхлая ткань легко усыхает.

Пороки паразитарного происхождения

2 Наиболее опасными разрушителями дре­весины являются грибы. Размножаются грибы при помощи деления мицелия (грибницы) и посредством спор, образующихся в плодовых телах. Развиваясь на растущих деревьях, грибы нарушают нормальное течение жиз­ненных процессов и часто служат причиной засыхания дерева на корню.

На срубленной древесине грибы размно­жаются при определенных температуре и влажности. Нормальный рост грибов наблю­дается при температуре от 10 до 35° и при влажности древесины от 25 до 150%. При хранении древесины нужно создавать такие условия, в которых грибы не могли бы развиваться.

Большинство грибов питается стенками и содержимым клеток древесины, постепенно разрушая ее и превращая © труху. Некоторые же грибы (синева, плесень и др.) питаются только содержимым кле­ток, не разрушая их стенок. Наличие таких грибов ослабляет древе­сину, но не понижает значительно ее механических качеств.

В авиационной древесине раньше не допускалось вообще наличия грибных заболеваний, понижающих >ее механические качества. Лишь в последние годы, в связи с трудностями военного времени, стали до­пускаться отдельные небольшие пятна синевы и легко сметаемая плесень.

Синева чаще всего вызывается сумчатыми грибами из семей­ства Ceratostomaceae. Эти грибы могут развиваться при температуре 1 от 8 до 35° и влажности древесины от 22 до 163%. Оптимальными условиями для роста синевы являются температура 20—25° и влаж­ность древесины 33—82%. ‘

Грязносинюю окраску древесине придает грибница гриба, или пиг­мент, выделяемый гифами. Грибы синевы питаются содержимым поло­стей клеток, сахаром и белками, не трогая стенок клеток. Многочис­ленными исследованиями установлено, что зараженная синевой древе­сина хвойных пород не изменяет своих физических свойств и механи­ческих качеств.

Плесень чаще всего появляется на сплавном лесоматериале. Вызывается она обычно грибами Penicillium Fusarium, но может воз­никать н в результате поражения древесины некоторыми другими гри­бами.

Плесень проявляется в виде’ зеленого, серого или разового налетов и поражает древесину только с поверхности.

э

Поступившую на авиационный завод зараженную синевой или пле­сенью древесину немедленно следует стерилизовать в сушильных камерах. Стерилизация при температуре воздуха 80° н относительной влажности 100% убивает грибы всех вредителей леса.

После стерилизации древесину высушивают до 7—10% влажности и передают в склад сухого леса или в производство. Хранить древе — .сину следует в хорошо вентилируемом складе, где условия хранения должны обеспечивать равновесную влажность древесины в пределах

7—Ю%.

Для предохранения древесины — от заражения во время хранения следует ежегодно двукратно промазывать ее 0,2%-ным раствором этилмеркурфосфата в этиловом спирте. Для лучшей сохранности де­ревянные детали самолета покрывают смоляным или иным защитным лаком. Смоляной лак хорошо предохраняет древесину от увлажнения, а следовательно, и от поражения грибами. Отдельные пятна трибного происхождения на деталях • следует антисептировать методом компрес­сов, пропитывая древесину в пораженных участках одним из следую­щих растворов:

1) 2%-ным раствором * оксидифенила в ацетоне или в этиловом спирте;

2) 0,2%-ным раствором этилмеркурфосфата в этиловом спирте.