Термины и определения в древесиноведении

При изучении раздела «Обработка древесины» использует­ся большой объем специальной терминологии. Рассмотрим определения наиболее распространенных в трудовом обуче­нии терминов по деревообработке.

Древесиноведение — наука, изучающая строение, хими­ческие, физические и механические свойства, основные поро­ды и пороки древесины.

Главные разрезы ствола (рис. 1): поперечный, торцовый (поперек ствол), радиальный (вдоль ствола через сердцевину) и тангенциальный (вдоль ствола на некотором расстоянии от сердцевины). На этих разрезах изучают макроструктуру — строение древесины, видимое невооруженным глазом или с помощью лупы. По макроструктуре определяют древесные породы. При этом ориентируются на наличие ядра, ширину заболони и степень резкости перехода от ядра к заболони, степень видимости годичных слоев и их очертания на поперечном разрезе, резкость границ между ранней и поздней древесиной, наличие, размеры, окраску и количество сердцевидных лучей и смоляных ходов. Определяя породу древесины, необходимо учитывать и дополнительные признаки: цвет, блеск, текстуру, плотность и твердость.

Главные разрезы ствола дереваРисунок 1. Главные разрезы ствола дерева: 1 — поперечный (торцовый); 2 — радиальный; 3 — тангенциальный.

Рисунок 2. Поперечный разрез ствола: 1 — сердцевина; 2 — сердцевинные лучи; 3 — ядро; 4 — пробковый слой;

5 — лубяной слой; 6 — заболонь; 7 — камбий; 8 — годичные слои.

На поперечном разрезе (рис. 2) видим кору, состоящую из наружной пробковой и лубяной ткани. Кора предохраняет дерево от механических повреждений, резких перепадов температуры и повреждения насекомыми.

Древесина состоит из кольцевых наслоений, называемых годичными слоями. Между лубом и древесиной в растущем и свежесрубленном дереве находится тонкий слой камбия, видимый через лупу. Камбий состоит из живых растительных клеток, способных расти и размножаться путем деления.

Весной камбий откладывает более рыхлые и крупные клетки, летом — более мелкие и плотные. Этим объясняется не только слоистое строение древесины, но и наличие в годичных слоях двух зон — ранней и поздней (рис. 3), различающихся между собой по плотности, а нередко и по цвету. Непосред­ственно к камбию прилегает заболонь — молодая древесина, а ближе к сердцевине находится ядро. Древесина заболони мягче ядра.

Различные разрезы стволов деревьевРисунок 3. Годичные слои на разрезах сосны: а — поперечном (1 — ранняя и 2 — поздняя древесина); б — радиальном; в — тангенциальном.

Рисунок 4. Сердцевинные лучи на разрезах древесины луба: а — поперечном; б — радиальном; в — тангенциальном.

Рисунок 5. Виды короблений досок: а — поперечное; б — продольное; в — крыловатое.

В древесине имеется сеть узких каналов — сердцевинных лучей (рис. 4). Они располагаются в радиальных направлениях от сердцевины к коре и передают питательные вещества и влагу.

Физические свойства древесины



style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-1317009966067164"
data-ad-slot="7741248530"
data-ad-format="auto"
data-full-width-responsive="true">

О ее внешнем виде судят по цвету, блеску и текстуре. Цвет зависит от дубильных, смолистых и красящих веществ и может быть от белого (осина, ель, липа) до черного (черное дерево). Блеск — способность направленно отражать световой поток — зависит от плотности, количества, размеров и расположения сердце­винных лучей. Текстура — рисунок, получаемый на разрезе древесины,— зависит от толщины волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей.

Одним из основных физических свойств древесины является влажность. Различают абсолютную и относительную влаж­ность. Абсолютной называют отношение массы влаги, нахо­дящейся в объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Относительная влаж­ность — отношение массы влаги, содержащейся в древесине, к ее массе во влажном состоянии, выраженное в процентах.

По степени влажности древесину различают на мокрую, долгое время пробывшую в воде (больше 100 %); свежесрублен- ную (50—-100 %), воздушно-сухую, долгое время пролежав­шую на воздухе (15—20 % в зависимости от климатических факторов и времени года); комнатно-сухую (8—10 %) и абсолютно сухую (около 0 %). Кроме того, различают техни­ческую влажность (производственную и эксплуатационную), величина которой может быть различной в зависимости от условий производства и службы древесины.

Особое значение имеет влажность при производстве стро­ганых пиломатериалов. Если доски строгаются сырыми, то после высыхания они деформируются, вследствие чего соеди­нение их в шпунт становится затруднительным, строганые поверхности приобретают ворсистый вид (шероховатый).

Способы определения влажности описаны в ГОСТе 16588—79 и ГОСТ 16483.7—71.

При изменении влажности древесина коробится и усыхает. При короблении изменяется форма ее сечения в поперечном (рис. 5, а), продольном (рис. 5, б) и крыловатом (рис. 5, в) направлениях. Усушкой называют уменьшение линейных разме­ров и объема древесины при удалении из нее связанной влаги, находящейся в клеточных стенках ГОСТ 16483.8—71.

Под плотностью древесины понимают отношение ее массы к объему. Выражается она в кг/м3 или г/см3, а определяется по ГОСТу 16483.1—73.

Механические свойства древесины



style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-1317009966067164"
data-ad-slot="7741248530"
data-ad-format="auto"
data-full-width-responsive="true">

Механические свойства древесины характеризуют ее спо­собность сопротивляться воздействию внешних сил. Проч­ностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Она зави­сит от направления действующей силы, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков. Способы определе­ния прочности древесины изложены в ГОСТах 16483.323—73; 16483.28—73; 16483.10—73 и 16483.3—73.

Твердость — способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел (ГОСТ 16483.17—81). На торцовой поверхности она выше, чем на тангенциальной и радиальной (на 30 % у лиственных пород и на 40 % у хвойных). На величину твердости древесины существенно влияет ее влажность. Взяв за основу 12 % влажности, все породы древесины поделили на мягкие (торцовая твердость 38,5 МПа и менее) — сосна, кедр, ель, тополь; твердые (от 38,6 до 82,5 МПа) — лиственница сибирская, клен, бук, вяз, береза, ильм, ясень, карагач и др.; очень твердые породы (более 82,5 МПа) — береза железная, граб, кизил, самшит.

Приборы для определения ударной и статической твердостиРисунок 6. Приборы для определения ударной (а) и статической (б) твердости: 1 направляющая трубка; 2 — груз; 3 — боек; 4 — винт; 5 — образец; 6 — штатив; 7 — корпус; 8 — рукоятка; 9 — маточная гайка; 10 — патрон со стальным наконечником; 11 — столик; 12 — шкала; 13 — стрелка.

Знание твердости необходимо при выборе способа механи­ческой обработки древесины. Определяют ее в учебных мастерских с помощью приборов, которые показаны на рисунке 6.

Пороки древесины



style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-1317009966067164"
data-ad-slot="7741248530"
data-ad-format="auto"
data-full-width-responsive="true">

Пороками древесины называют изменения ее внешнего ви­да, нарушение целостности тканей и клеточных оболочек, правильности строения и повреждения, снижающие качество и ограничивающие возможности использования (ГОСТ 2140—81).

Программа по трудовому обучению включает изучение следующих из них: сучковатость, ненормальная окраска, гнили, трещины, смоляные кармашки, червоточина, косослой, свилеватость.

Сучки — основания ветвей, живых или отмерших в древе­сине ствола. Схема образования сучка показана на рис. 7. По форме разреза сучки различают на круглые, овальные, продолговатые.

Схема образования сучкаРисунок 7. Схема образования сучка: 1 — сучок от живой ветви; 2  - зарастающий сучок; 3 — заросший сучок.

Сшивными называют сучки, выходящие одновременно на два ребра одной и той же стороны сортимента. По взаимному расположению различают групповые, разбросанные и раз­ветвленные сучки. По степени срастания — на сросшиеся, несросшиеся и выпавшие (рис. 8). По состоянию древесины самого сучка различают здоровые, загнившие, гнилые и табачные сучки. Как наиболее распространенный и неизбеж­ный порок древесины, сучки ухудшают ее внешний вид, нару­шают однородность строения, а иногда целостность, вызы­вают искривления волокон и годичных слоев, затрудняют механическую обработку.

Классификация сучковРисунок 8. Классификация сучков: 1 — круглый; 2 — овальный; 3 и 4 — продолговатое; 5 — сшивной; 6-9 — групповое; 10 — разветвленный; 11 — сросшийся; 12 — несросшийся; 13 — выпавший.

Трещины представляют собой разрывы древесины вдоль волокон, образующиеся под действием внутренних напряже­ний. По расположению в пиломатериалах трещины делятся на пластевые, кромочные и торцовые, а по типам — на метиковые, морозные, отлупные и усушки (рис. 9). Все они, нарушая целостность древесины, ухудшают ее механические свойства.

ТрещиныРисунок 9. Трещины: 1 — пластевые; 2 — кромочные; 3 — торцевые; а — метиковые; б — морозные; в — трещины усушки; г — отлупные.

Смоляные кармашки представляют собой заполненные смолой полости внутри годичного слоя в древесине хвойных пород (рис. 10). Они появляются в результате повреждения камбия при нагревании отдельных участков ствола солнечны­ми лучами в морозное время; мелкие смоляные кармашки могут образовываться и от повреждения насекомыми.

Смоляной кармашек в поперечном, тангециальном и радиальном разрезахРисунок 10. Смоляной кармашек в поперечном (а), тангенциальном (б) и радиальном (в) разрезах.

Червоточина — это круглые или овальные отверстия, бо­роздки и канавки в древесине, образованные ходами насеко­мых (рис. 11). Поверхностная червоточина не оказывает существенного влияния на физико-механические свойства, глубокая — нарушает целостность, а при большом количестве ходов резко снижает и механические свойства древесины.

Виды червоточин поверхностные и глубокиеРисунок 11. Виды червоточин: а поверхностная; б — глубокая.

Наклон волокон ранее назывался «косослой» — это отклоне­ние от продольной оси пиломатериала (рис. 12). Различают тангенциальный (в круглых лесоматериалах по винтовым трещинам) и радиальный наклоны волокон (при перерезании годичных слоев на радиальной поверхности пиломатериала или при распиловке сильносбежистых, закомелистых и кри­вых бревен). Наклон волокон повышает прочность древесины при раскалывании, затрудняет ее механическую обработку, понижает способность к гнутью.

Наклон волоконРисунок 12. Наклон волокон: а — в стволе; б — в пиломатериале. Рисунок 13. Текстура свилеватой древесины.

Механическая обработка свилеватой древесины затрудни­тельна, особенно ручное строгание. Для успешной обработки ее следует использовать специальные инструменты и приемы обработки.

Поражения грибами. Грибы — низшие споровые растения. По способу питания различают грибы сапрофиты, паразиты и полупаразиты. Размножаются они спорами, которые пере­носятся воздушными течениями, водой, птицами, насекомыми животными и вегетативно. Споры, попадая в раны на дереве*/ прорастают, образуя гифы. Переплетаясь, гифы образуют грибницу. Оптимальные условия для прорастания спор и развития грибов: влажность выше 20 %, а температура от 2 до 45 °С. При полном насыщении древесины водой из-за недостатка воздуха грибы не развиваются.

Воздействие грибов на древесину двояко. В одном случае меняется лишь окраска, а физико-механические свойства почти не изменяются. Это деревоокрашивающие грибы. Во втором — они вызывают изменение свойств древесины и разрушают ее. Такие изменения называются гниением древе­сины. К ненормальным окраскам относят заболонные грибные пятна и синеву. Они образуются на свежесрубленной или сухостойной древесине. Поражение распространяется через торцы и боковую поверхность. Синева поражает древесину всех пород, но чаще всего хвойных. Заболонные окраски ухудшают вид древесины, а грибы могут разрушать клеи и лакокрасочные покрытия.

Побурение возникает при хранении свежесрубленной дре­весины лиственных пород (чаще у березы, ольхи и бука) в теплое время года. В результате заболонь приобретает бурый цвет разной интенсивности — в виде пятен, полос или сплош­ной окраски.

Различают три вида ядровой гнили. Пестрая ситовая гниль — на красно-буром фоне пораженной древесины заметны мно­гочисленные мелкие белые или желтоватые пятнышки, вытя­нутые вдоль волокон. Пораженная древесина сохраняет целостность довольно продолжительное время. При более сильной степени поражения древесина имеет ячеистую или волокнистую структуру. Она становится мягкой и слегка расщепляется. Бурая трещиноватая ядровая гниль имеет б/рый, с различными оттенками цвет и трещиноватую структуру. Трещин очень много, они расположены вдоль и поперек волокон, по трещинам древесина распадается на призматические кусочки, легко деформируется и растирается пальцами в порошок. Белая волокнистая ядровая гниль имеет светло-желтый или почти белый цвет, иногда на древесине видны узкие извилистые черные линии. Окраска гнили напо­минает рисунок мрамора. В сильной степени поражения дре­весина становится мягкой, легко расщепляется на отдельные волокна и крошится.

Похожие статьи:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Школа и труд © 2014