Виды механических испытаний древесины

1 Сжатие вдоль и поперек волокон.

Прочность на сжатие определяется на образцаз призматической формы. В среднем для наших отечественных пород предел прочности на сжатие вдоль волокон составляет около 50 МПа. Предел прочности при сжатии поперек волокон в среднем для всех пород примерно в 10 раз меньше предела прочности сжатия вдоль волокон.

Прочность древесины при сжатии зависит:

-от породы;                                                                                                                         -от плотности (чем больше плотность, тем больше прочность);          -от содержания связанной влаги (чем ее меньше, тем прочнее);             -от структурного направления (вдоль волокон примерно в 10 раз прочнее, чем поперек).

2 Растяжение вдоль и поперек волокон.

Испытания на растяжение проводят на образцах сложной формы с большими головками для закрепления в захватах и тонкой рабочей частью. В среднем для всех пород предел прочности при растяжении вдоль олокон равен 130 МПа. Кроме влажности на прочность при растяжении влияют: порода, плотность древесины и структурные направления. Прочность вдоль волокон примерно в 20 раз больше, чем поперек. Прочность в радиальном направлении больше, чем в тангенциальном, у хвойных пород на 10-50, у лиственных на 20-70%. Древесина хвойных пород имеет прочность на растяжении меньше, чем древесина лиственных пород

3 Изгиб.  

Испытание на статический изгиб можно проводить как в тангентальном так и в радиальном направлениях. В тангентальном направлении прочность на статический изгиб примерно на 15% выше чем в радиальном, поэтому при использование древесины в конструкциях (балки, лаги и т.д.) необходимо учитывать. В среднем предел прочности при изгибе составляет 100 МПа.

    Прочность древесины на статический изгиб зависит: от породы; плотности; влажности (содержание связанной влаги и структурного направления).

4 Скалывание. Прочность древесины при скалывании зависит: от породы; плотность; влажности (от содержания связанной влаги); от структурной плоскости. У лиственных пород из-за большего количества содержания сердцевинных лучей прочность в тангентальной плоскости больше чем в радиальной. У хвойных пород различие не значительно.

Предел прочности при скалывании для всех пород составляет примерно 1/5 от предела прочности при сжатии вдоль волокон. Предел прочности при скалывании поперек волокон в 2 раза меньше, а предел прочности при перерезании поперек волокон в 4 раза больше, чем предел прочности при скалывании вдоль волокон.

5 Способность древесины удерживать крепления. Древесина обладает уникальным свойством удерживать гвозди, шурупы, скобы, костыли и другие крепления, которое имеет практическое значение. При забивания гвоздя в древесину происходит ее частичное разрушение, и возникают упругие деформации примыкающих к нему областей. На боковую поверхность гвоздя со стороны деформированной древесины оказывается давление, которое удерживает гвоздь.

Способность удерживать гвозди, и шурупы зависит: от породы; плотности (чем больше плотность, тем больше требуется усилия для выдергивания); структурного направления (вдоль волокон на 10-50% меньше, чем поперек волокон, в радиальном и тангентальном направлениях практически одинаково); от влажности (чем больше влажность тем меньше требуется усилие для вбивания и удаления гвоздей). При высыхании древесины способность удерживать снижается, так как трение гвоздей, удерживающее гвоздь, уменьшается. Во влажной древесине железные гвозди ржавеют, и по мере их коррозии сила удерживающая их, также ослабевает. Усилие для выдергивания шурупов, при прочих равных условиях больше, чем гвоздей, так как при выдергивании шурупов добавляется усилие для пере резания волокон. Для шурупов одинакового диаметра с гвоздями, но вдвое меньшей длинны, это усилие в два раза больше.

    6 Деформативность. При кратковременных нагрузках в древесине возникают упругие деформации, которые после разгрузки исчезают. Показателем деформативности служит модуль упругости. Модуль упругости вдоль волокон 12-16 ГПа, а поперек в 20 раз меньше. С увеличением содержания связанной влаги и температуры жесткость древесины снижается. С увеличением длительности действия нагрузки деформации возрастают. Предел длительного сопротивления в среднем для всех видов нагрузки составляет примерно 0,5 – 0,6 величины предела прочности при кратковременных статических испытаниях. Предел выносливости характеризует прочность древесины при переменных нагрузках и составляет примерно 0,2 от статического предела прочности.