Mehanske Lastnosti Lesa: Kaj Ima? Kaj Je Trdnost, Od česa Je Odvisna In Kako Se Razlikuje Od Elastičnosti? Katere Druge Lastnosti So Mehanske?

2024 Avtor: Beatrice Philips | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-15 04:18

Les je dokaj priljubljen material, ki se uporablja na različnih področjih človeškega življenja. Hkrati pa vsi ne vedo, da imajo surovine številne edinstvene lastnosti. Danes bomo v našem članku podrobneje preučili mehanske lastnosti lesa.

Posebnosti

Mehanske lastnosti lesa označujejo splošno kakovost materiala in so v neposrednem sorazmerju z njim. Najpomembnejši kazalniki mehanske trdnosti vključujejo sposobnost drevesa, da prenese statične in dinamične obremenitve.

Za to za določitev mehanskih lastnosti, ki jih ima material, se raztegne, stisne, upogne in striže . Upoštevati je treba, da se les imenuje anizotropni material, torej imajo lahko surovine različne lastnosti, odvisno od smeri, v katero so prizadete. Skupaj sta dve smeri: radialna in tangencialna.

Kaj je moč in od česa je odvisna?

Najpomembnejša mehanska lastnost lesa je njegova trdnost. Značilnosti trdnosti imajo neposreden vpliv na to, kako in na kateri ravni se material lahko upira in se upira neželenim zlomom.

Omeniti velja dejstvo, da obstaja neposredna povezava med močjo in smerjo udarca na les. Torej se trdnost surovine 20 -krat poveča, ko je udarec vzdolž vlaken, kot če pritisnemo čez.

Srednji (tako imenovani "vmesni") razred zasedajo iglavci . Na primer za brezo so značilne višje stopnje - zato so iz nje zelo pogosto izdelane različne podporne in nosilne konstrukcije ter elementi, pri katerih je pomembna povečana odpornost proti obrabi.

Zanimivo je. Kazalnikov dovoljene trdnosti in njenih meja (tako minimalnih kot največjih) doma ni mogoče določiti neodvisno. Takšni postopki se izvajajo izključno v laboratorijskih pogojih. Hkrati se poskusi in poskusi izvajajo izključno na podlagi veljavnih državnih predpisov.

Treba je opozoriti, da na raven trdnosti in elastičnosti vpliva raven vlage . Tako se pri navlaženju znotraj lesa pojavijo posebne reakcije, ki zmanjšajo njegovo trdnost. Poleg tega je ta določba pomembna le, če se raven vlage dvigne na 25%. Nadaljnje vlaženje se ne razlikuje po pomembnih reakcijah in ne vpliva na kazalnike trdnosti. Strokovnjaki to razumejo.

Za to če želite primerjati kazalnike trdnosti različnih kamnin, se morate prepričati, da so njihovi kazalniki vlage enaki - le v tem primeru je mogoče govoriti o objektivnem in nepristranskem rezultatu.

Poleg vlage je pri merjenju trdnosti pomembno paziti tudi na naravo in trajanje obremenitev . Na primer, statične obremenitve so konstantne. Poleg tega je za njih značilno počasno in postopno povečevanje. Po drugi strani pa so dinamične obremenitve relativno kratke. Tako ali drugače lahko oba tovora uničijo les.

Upoštevati je treba tudi, da se kazalniki trdnosti, njegove meje in meje razlikujejo glede na posebno vrsto deformacije

Raztezanje . Če govorimo o natezni trdnosti lesa, potem je ta kazalnik 1300 kgf / cm2 (in ta parameter je pomemben za vse sorte). V takih razmerah je notranja struktura lesa odločilnega pomena. Če so vlakna pravilno razporejena in strukturirana, se moč poveča (in obratno). Trdnost se razlikuje glede na to, ali je les raztegnjen vzdolž ali čez. V prvem primeru je kazalnik precej velik, v drugem pa 20 -krat manjši in znaša 65 kgf / cm2. Zaradi teh mehanskih lastnosti se les le redko uporablja za izdelavo izdelkov, ki delujejo v prečni napetosti.

Stiskanje . Kot vsak drug vpliv na les, ga je mogoče izvesti tako v vzdolžni kot v prečni smeri. Če govorimo o stiskanju vzdolž vlaken, potem velja omeniti, da se bo v tem primeru kamnina skrajšala (tako se bo zunaj pojavil proces deformacije). Upoštevati je treba tudi, da se trdnost lesa, ki je stisnjen ne vzdolž, ampak čez, znatno zmanjša, zlasti za 8 -krat. V laboratorijskih pogojih se drevo stisne v radialni in tangencialni smeri. Med izvajanjem takšnih poskusov so znanstveniki zagotovo ugotovili, da tlačna trdnost različnih kamnin ni enaka. Torej, kamnine z jedrnimi žarki odlikujejo višji kazalniki pri radialnem stiskanju. Po drugi strani pa iglavci kažejo precej visoke vrednosti trdnosti tudi pri tangencialnem stiskanju.

Statično upogibanje . Posebnost te vrste udarcev, kot je statično upogibanje, je, da različne plasti lesa prejemajo različne učinke, in sicer zgornje plasti lesa prejemajo tlačno obremenitev, spodnje pa se raztezajo vzdolž vlaken. Med zgornjo in spodnjo plastjo je posebna plast, ki ne čuti pritiska. Tradicionalno se ta plast imenuje nevtralna. Sprva se uničevanje materiala začne v spodnjem raztegnjenem območju, v zvezi s katerim se raztrgajo ekstremna lesna vlakna. Obstaja povprečni indeks jakosti, ki je značilen za veliko število drevesnih vrst, znaša 1.000 kgf / cm2 (čeprav lahko pride do odstopanj od tega kazalnika glede na edinstvene kazalnike posamezne vrste, pa tudi na ravni vlaga).

Premik . V osnovi je striženje deformacija, ki je premik enega dela glede na drugega. Obstaja več različnih vrst striženja: striženje (lahko se pojavi v kateri koli smeri) in striženje. V tem primeru je še posebej pomembno spremljati, kako močno drevo ostane. Tako sekanje vzdolž negativno vpliva na kazalnike trdnosti, skala med prečnim sekanjem ostane močnejša.

Kot smo videli, je trdnost najpomembnejša mehanska značilnost lesa. Hkrati lahko na njeno raven vplivajo različni vplivi. Vse te dejavnike je treba upoštevati pri delovanju materiala, da ne bi kršili njegove celovitosti.

Druge osnovne mehanske lastnosti

Za les so poleg trdnosti značilne tudi druge mehanske in fizikalno-mehanske lastnosti. Poglejmo si podrobneje glavne.

Trdota

Najprej je treba reči o takšni značilnosti naravnega materiala, kot je trdota. Trdota je ena najpomembnejših lastnosti materiala in je sposobnost surovine, da se upira glede na prodor trdnega telesa določene oblike . Razlikovati med trdno in stransko trdoto (odvisno od strani prizadetega materiala). Končna trdota je glede na zmogljivost višja.

Pomembno. Opozoriti je treba na to dejstvo: kljub dejstvu, da nekatere vrste lesa odlikuje povečana trdota, je ta material po teh lastnostih še vedno slabši od takšnih surovin, kot je na primer kovina.

Gradbeni material, kot je les, je glede na kazalnike trdote razdeljen v 3 glavne skupine:

• mehka (na primer bor, smreka, cedra, jelka, lipa, aspen, jelša, kostanj itd.);
• trden;
• ekstra trdo.

V skladu s tem je pri izdelavi določenih izdelkov zelo pomembno upoštevati tak parameter, kot je trdota. Na primer, zaželeno je izdelavo dekorativnih elementov iz mehkih sort, za ustvarjanje podpornih struktur pa so primerne le še posebej trde sorte.

Trdota lesa je kritična med nanašanjem in predelavo materiala . Glede na vaše posebne potrebe in obseg uporabe lesa je lahko ena ali druga možnost najbolj ustrezna in primerna.

Moč udarca

Druga pomembna značilnost, ki se med posameznimi vrstami lesa (na primer javor in smreka) razlikuje, je udarna trdnost. Ta lastnost označuje in določa sposobnost materiala, da absorbira dinamične obremenitve . Hkrati pa večja kot je udarna trdnost, manj poškodb in kršitev integritete boste opazili na drevesu pri uporabi teh zelo dinamičnih obremenitev. Na splošno lahko rečemo, da je pri večini pasem ta kazalnik na precej visoki ravni.

Odpornost proti obrabi

Posebno pozornost je treba nameniti odpornosti proti obrabi, saj prav ta parameter določa, ali se les lahko upira glede na dolgotrajne obremenitve zaradi trenja. Odvisno od tega, kako visoka je odpornost proti obrabi, se bo možna življenjska doba materiala znatno razlikovala . Na stopnjo odpornosti proti obrabi odločilno vplivajo smer reza in edinstvene značilnosti vsake posamezne vrste lesa. Upoštevati je treba, da je za končne površine značilna visoka odpornost proti obrabi. Glede odpornosti proti obrabi se suhi in mokri les razlikujejo - prvi ima višjo raven.

Sposobnost držanja kovinskih nosilcev

Kot smo že omenili, je les eden najbolj priljubljenih, razširjenih in zahtevanih materialov, ki se uporablja za izdelavo pohištva, dekorativnih elementov in številnih drugih izdelkov. V skladu s tem se pri obdelavi vanj zabije veliko število pritrdilnih elementov, najpogosteje - kovinskih . Zato je tak kazalnik, kot je sposobnost držanja kovinskih pritrdilnih elementov, izrednega pomena. Tako lahko na primer žeblji razrežejo ali razmaknejo vlakna drevesa, vijaki pa lahko ujamejo vlakna.

Sposobnost upogibanja

Za ustvarjanje funkcionalnih in estetsko prijetnih izdelkov je treba les zložiti. V zvezi s tem je sposobnost upogibanja še ena pomembna mehanska lastnost lesa. Upoštevajte, da imajo različne pasme različne sposobnosti upogibanja . Tako na primer v zvezi z iglavci velja pravilo, da je treba pri upogibanju igel navlažiti, vendar se suho drevo praktično ne upogne (in ko pritisnemo na visok pritisk, se lahko sploh zlomi).

Deformabilnost

Bistvene so tudi deformacijske lastnosti. Vplivajo na to, kako hitro (če sploh) drevesne vrste okrevajo po kratkotrajnem dinamičnem vplivu. V kombinaciji z deformabilnostjo ima tako značilnost kot model elastičnosti pomembno vlogo.

Ker se les uporablja na različnih področjih človeškega življenja in je eden najbolj zahtevnih materialov, je zelo pomembno podrobno poznati vse njegove lastnosti. V skladu s tem je pred uporabo materiala za ustvarjanje določenih izdelkov (na primer pohištva, dekorativnih elementov itd.) vse kemijske, fizikalne in mehanske lastnosti je treba skrbno preučiti. Le tako bo vaš izdelek trajen in zanesljiv. Ne pozabite, da so različne vrste lesa primerne za različne namene. Poleg tega nekaterih kamnin sploh ni mogoče izpostaviti, sicer se preprosto zrušijo. To znanje je še posebej pomembno za poklicne omarice in druge predstavnike gradbene industrije.