Hvilke mekaniske egenskaber har træ?

Træ er et ret populært materiale, der finder sin anvendelse i forskellige områder af menneskelivet. Samtidig ved ikke alle, at råvarer har en række unikke egenskaber. I dag i vores artikel vil vi se nærmere på træets mekaniske egenskaber.

Træets mekaniske egenskaber kendetegner den overordnede kvalitet af materialet og står i direkte forhold til det. De vigtigste indikatorer for mekanisk styrke omfatter træets evne til at modstå belastninger af både statiske og dynamiske typer.

Til for at bestemme de mekaniske egenskaber, som et materiale besidder, strækkes det, komprimeres, bøjes og forskydes. Man skal huske på, at træ kaldes henholdsvis et anisotropt materiale, råvaren kan have forskellige egenskaber alt efter i hvilken retning det påvirkes. Der er i alt 2 retninger: radial og tangentiel.

Den vigtigste mekaniske egenskab ved træ er dets styrke. Styrkeegenskaber har en direkte indflydelse på, hvordan og på hvilket niveau et materiale kan modstå og modstå uønskede brud.

Mellemklassen (såkaldt "mellemliggende") er optaget af nåletræer. Højere rater er karakteristiske for f.eks. birk - derfor fremstilles der meget ofte forskellige støtte- og støttestrukturer af det, såvel som elementer, for hvilke øget slidstyrke er vigtig.

Det skal bemærkes, at niveauet af styrke og elasticitet er påvirket af fugtniveauet. Så når det er fugtet, opstår der specifikke reaktioner inde i træet, som reducerer dets styrke. Desuden er denne bestemmelse kun relevant, hvis fugtniveauet stiger til 25 %. Yderligere befugtning adskiller sig ikke i nogen signifikante reaktioner og påvirker ikke styrkeindikatorerne. Eksperter forstår dette.

Til for at sammenligne styrkeindikatorerne for forskellige sten, skal du sikre dig, at deres fugtindikatorer er identiske - kun i dette tilfælde er det muligt at tale om et objektivt og upartisk resultat.

Udover fugt er det ved styrkemåling også vigtigt at være opmærksom på belastningernes art og varighed. For eksempel er statiske belastninger konstante. Derudover er de kendetegnet ved en langsom og gradvis stigning.Til gengæld er de dynamiske belastninger relativt korte. På en eller anden måde kan begge belastninger ødelægge træ.

Det skal også huskes, at styrkeindikatorer, dets grænser og grænser er forskellige afhængigt af den specifikke type deformation.

• Udstrækning. Hvis vi taler om træs trækstyrke, så er denne indikator 1.300 kgf / cm2 (og denne parameter er relevant for alle sorter). I en sådan situation er træets indre struktur af afgørende betydning. Hvis fibrene er arrangeret korrekt og struktureret, så øges styrken (og omvendt). Styrken er forskellig afhængig af om træet strækkes langs eller på tværs. I det første tilfælde er indikatoren ret stor, og i den anden er den 20 gange mindre og beløber sig til 65 kgf / cm2. Det er på grund af disse mekaniske egenskaber, at træ sjældent bruges til at skabe produkter, der arbejder i tværgående spændinger.

• Kompression. Som enhver anden påvirkning af træ kan den udføres både i langsgående og tværgående retning. Hvis vi taler om kompression langs fibrene, så er det værd at bemærke, at i dette tilfælde vil klippen blive forkortet (sådan vil deformationsprocessen manifestere sig udenfor). Det skal også huskes på, at styrken af ​​træ, som ikke komprimeres langs, men på tværs, reduceres betydeligt, specifikt med 8 gange. Under laboratorieforhold komprimeres træet i radial og tangential retning. Under udførelse af sådanne eksperimenter har videnskabsmænd fastslået med sikkerhed, at trykstyrken af ​​forskellige sten ikke er den samme. Så sten med kernestråler er kendetegnet ved højere hastigheder under radial kompression. På den anden side viser nåletræer ret høje styrkeværdier selv under tangentiel kompression.

• Statisk bøjning. Et karakteristisk træk ved denne type stød, såsom statisk bøjning, er, at forskellige trælag får forskellige effekter, nemlig at de øverste trælag får trykspænding, og de nederste - strækker sig langs fibrene. Mellem de øvre og nedre lag er der et specielt lag, der ikke oplever noget tryk. Traditionelt kaldes dette lag neutralt. I første omgang begynder ødelæggelsen af ​​materialet i den nedre strakte zone, i forbindelse med hvilken de ekstreme træfibre rives. Der er et gennemsnitligt styrkeindeks, som er typisk for et stort antal træsorter, det er 1.000 kgf / cm2 (mens der kan være afvigelser fra denne indikator afhængigt af de unikke indikatorer for hver specifik art, såvel som på niveauet af fugtighed).

• Flytte. Grundlæggende er forskydning en deformation, som er forskydningen af ​​en del i forhold til en anden. Der er flere forskellige typer af klipning: klipning (det kan forekomme i alle retninger) og klipning. I dette tilfælde er det især vigtigt at overvåge, hvor stærkt træet forbliver. Så flisning påvirker styrkeindikatorerne negativt, klippen forbliver stærkere under tværgående flisning.

Udover styrke er træ også kendetegnet ved andre mekaniske og fysisk-mekaniske egenskaber. Lad os se nærmere på de vigtigste.

Først og fremmest er det nødvendigt at sige om en sådan karakteristik af et naturligt materiale som hårdhed. Hårdhed er en af ​​de vigtigste egenskaber ved et materiale og er et råmateriales evne til at modstå i forhold til indtrængning af et fast legeme af en bestemt form. Skelne mellem ende- og sidehårdhed (afhængig af den side af materialet, der er påvirket). Sluthårdheden er højere i forhold til dens ydeevne.

Afhængigt af hårdhedsindikatorerne er et sådant byggemateriale som træ opdelt i 3 hovedgrupper:

• blød (for eksempel fyr, gran, cedertræ, gran, lind, asp, el, kastanje osv.);
• solid;
• ekstra hårdt.

Derfor er det meget vigtigt ved fremstillingen af ​​visse produkter at tage højde for en sådan parameter som hårdhed. For eksempel er det ønskeligt at lave dekorative elementer fra bløde sorter, og kun særligt hårde sorter er egnede til at skabe støttestrukturer.

Træets hårdhed er kritisk under påføring og bearbejdning af materialet. Afhængig af dine specifikke behov og anvendelse af træ, kan en eller anden mulighed være den mest relevante og egnede.

En anden vigtig egenskab, der adskiller sig mellem visse træsorter (for eksempel ahorn og gran), er slagstyrke. Denne egenskab angiver og bestemmer et materiales evne til at absorbere dynamiske belastninger. På samme tid, jo højere slagstyrke, jo mindre skade og integritetskrænkelser vil du observere på træet i færd med at påføre disse meget dynamiske belastninger. Generelt kan vi sige, at for de fleste racer er denne indikator på et ret højt niveau.

Der skal lægges særlig vægt på slidstyrke, da det er denne parameter, der bestemmer, om træet er i stand til at modstå i forhold til langvarige friktionsbelastninger. Afhængig af hvor høj slidstyrken er, vil materialets mulige levetid variere betydeligt. Graden af ​​slidstyrke er afgørende påvirket af skæreretningen og de unikke egenskaber ved hver enkelt træsort. Man skal huske på, at høj slidstyrke er karakteristisk for endeflader. Med hensyn til slidstyrke adskiller tørt og vådt træ sig - det første har et højere niveau.

Som nævnt ovenfor er træ et af de mest populære, udbredte og efterspurgte materialer, der bruges til at skabe møbler, pyntegenstande og en lang række andre produkter. Følgelig bliver et stort antal fastgørelseselementer drevet ind i det, når det behandles, oftest - metal. Derfor er en sådan indikator som evnen til at holde metalbefæstelser af afgørende betydning. Så for eksempel kan søm skære eller flytte fibrene fra et træ fra hinanden, og skruer kan fange fibrene.

For at skabe funktionelle og æstetisk tiltalende produkter skal træ foldes. I denne henseende er evnen til at bøje en anden vigtig mekanisk egenskab ved træ. Bemærk venligst, at forskellige racer har forskellige niveauer af bøjningsevne. Så for eksempel med hensyn til nåletræer er reglen, at når man bøjer, skal nålene fugtes, men et tørt træ bøjes praktisk talt ikke (og når der påføres højt tryk, kan det overhovedet knække).

Deformationsegenskaber er også vigtige. De påvirker, hvor hurtigt (hvis overhovedet) træarter kommer sig efter en kortsigtet dynamisk påvirkning. I kombination med deformerbarhed spiller en sådan karakteristik som elasticitetsmodellen også en vigtig rolle.

På grund af det faktum, at træ bruges i forskellige sfærer af menneskelivet og er et af de mest efterspurgte materialer, er det meget vigtigt at kende detaljeret alle dets egenskaber. Derfor, før du bruger materialet til at skabe bestemte produkter (for eksempel møbler, dekorative elementer osv.) alle kemiske, fysiske og mekaniske egenskaber bør undersøges omhyggeligt. Først da vil det produkt, du skaber, være holdbart og pålideligt. Husk at forskellige træsorter er velegnede til forskellige formål. Derudover kan nogle sten slet ikke blotlægges, ellers vil de simpelthen kollapse. Denne viden er især relevant for professionelle møbelsnedkere og andre repræsentanter for byggebranchen.