Изменить стиль страницы

  Плотность древесинного вещества у всех пород одинакова (т.к. одинаков их химический состав) и примерно в 1,5 раза больше плотности воды. Плотность Д. из-за наличия полостей меньше и колеблется в значительных пределах в зависимости от породы, условий роста, положения образца Д. в стволе. Плотность Д. при данной влажности

Большая Советская Энциклопедия (ДР) i-images-162860546.png

где mw и vw — масса и объём образца при данной влажности W. С повышением влажности плотность Д. увеличивается. Часто для расчётов используют показатель, не зависящий от влажности, — условную плотность:

Большая Советская Энциклопедия (ДР) i-images-159931390.png

где m — масса образца при W = 0, vmax — объём при W > Wпг.

  Удельная теплоёмкость Д. практически не зависит от породы и может быть найдена по диаграмме (рис. 6). Коэффициент теплопроводности l зависит от температуры, влажности, породы (плотности), направления теплового потока и определяется по формуле l = lном × kr × kx, где lном — номинальное значение коэффициента теплопроводности, а кr и kx — коэффициенты, учитывающие значение условной плотности rусл и направление теплового потока в образце. lном определяется по диаграмме (рис. 7), а некоторые значения коэффициентов kr и kx приведены в таблицах 1 и 2. Температурные деформации Д. значительно меньше усушки и разбухания и обычно в расчётах не учитываются.

  Некоторые электрические и акустические свойства Д. приведены в таблице 3. Д. хвойных пород с малой плотностью (ель) обладает высокими резонансными свойствами и широко используется в музыкальной промышленности.

  Таблица 1. — Коэффициент kx

Направление теплового потока kx
Тангенциальное 1,0
Радиальное 1,05
Вдоль волокон   для кольцесосудистых лиственных пород 1,6
  для остальных 2,2

  Таблица 2. — Коэффициент кr

услкгм3кrуслкгм3кr
340 1,98 500 1,22
360 1,00 600 1,56
400 1,05 650 1,86

  Механические свойства Д. наиболее высоки при действии нагрузок вдоль волокон; в плоскости поперёк волокон они резко снижаются. В таблице 4 даны средние показатели свойств Д. некоторых пород при W = 12%. С увеличением влажности до Wпг показатели уменьшаются в 1,5—2 раза. Модуль упругости вдоль волокон составляет 10—15 Гн/м2 (100—150 тыс. кгс/см2), а поперёк в 20—25 раз меньше. Коэффициент поперечной деформации для разных пород и структурных направлений находится в пределах от 0,02 до 0,8.

  Способность Д. деформироваться под нагрузкой во времени, характеризующая её реологические свойства, резко повышается с увеличением влажности и температуры. Прочность при длительных нагрузках снижается. Например, предел долговременного сопротивления при изгибе составляет 0,6—0,65 от предела прочности при стандартных испытаниях на статический изгиб. При многократных нагружениях наблюдается усталость Д., предел выносливости при изгибе равен в среднем 0,2 от статического предела прочности.

  Испытания Д. с целью определения показателей физико-механических и технологических свойств проводят на малых чистых (без пороков) образцах. Испытаниям подвергают серии образцов, а результаты опытов обрабатывают методами вариационной статистики. Все показатели приводят к единой влажности — 12%. На большинство методов испытаний разработаны стандарты, устанавливающие форму и размеры образцов Д., процедуру экспериментов, способы вычисления показателей её свойств. Д. отличается сильной изменчивостью свойств, поэтому при использовании Д. в качестве конструкционного материала особенно важно применение неразрушающих методов поштучного контроля прочности пиломатериалов, основанных, например, на связи между прочностью Д. и некоторыми её физическими свойствами. На свойства Д. влияют пороки древесины (сучки, гнили, наклон волокон, крень и др.).

  При оценке свойств Д. как конструкционного и поделочного материала учитывают её способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы), износостойкость, способность к загибу некоторых лиственных пород.

  Д. имеет высокие значения коэффициента качества (отношение предела прочности к плотности), хорошо сопротивляется ударным и вибрационным нагрузкам, легко обрабатывается и позволяет изготовлять детали сложной конфигурации, надёжно соединяется в изделиях и конструкциях с помощью клея, обладает высокими декоративными свойствами. Однако наряду с положительными свойствами натуральная Д. обладает рядом недостатков: размеры и форма деталей изменяются при колебаниях влажности. При неблагоприятных условиях хранения и эксплуатации (повышенная влажность Д., умеренно высокая температура воздуха, контакт с влажной почвой, конденсация влаги на элементах конструкций и т.д.) Д. загнивает. Гниение представляет собой процесс разрушения Д. в результате жизнедеятельности поселяющихся на ней грибов. Для защиты от загнивания Д. пропитывают антисептиками (см. Антисептические средства). Д. может также повреждаться насекомыми, для защиты от которых используют инсектициды. Ввиду сравнительно малой огнестойкости Д. при необходимости пропитывают антипиренами.

  Народнохозяйственное значение Д. Как конструкционный материал Д. широко применяется в строительстве (деревянные конструкции, столярные детали), на ж.-д. транспорте и линиях связи [шпалы, опоры линий электропередач (ЛЭП)], в горной промышленности (крепь), в машино- и судостроении, в производстве мебели, музыкальных инструментов, спортинвентаря; как сырьё в целлюлозно-бумажной промышленности и для др. видов химической переработки (например, гидролиз, сухая перегонка), а также как топливо. О заготовке Д. см. в ст. Лесозаготовки.

  Таблица 3. — Электрические и акустические свойства древесины

Показатели Порода Вдоль волокон Поперёк волокон
радиальное направ- ление тангенциа- льное нап- равление
8 Лиственница 3,8 19 14,5
Берёза 4,2 86  —
W= кв/см Бук 14 41,5 52
Берёза 15 59,8
W=0гц Ель 3,06 1,91 1,98
Бук 3,18 2,40 2,20
Тангенс угла потерь Ель 0,0625 0,0310 0,0345
Бук 0,0585 0,0319 0,0298
мсек Сосна 5030 1450 850
Дуб 4175 1665 1400

  Таблица 4. — Плотность и механические свойства малых чистых (без пороков) образцов древесины при влажности 12%

Показатели Порода
Лиственница Сосна Ель Дуб Берёза Осина
кг/м3 660 500 445 690 630 495
Мн/м2 кгс/см2   64,5 (645) 48,5 (485) 44,5 (445) 57,5 (575) 55,0(550) 42,5 (425)
  при статическом изгибе 111,5 (1115) 86,0 (860) 79,5 (795) 107,5 (1075) 109,5(1095) 78,0 (780)
при растяжении 125,0 (1250) 103,5(1035) 103,0(1030) 168,0(1680) 125,5(1255)
  при скалывании     радиальном 9,9 (99) 7,5 (75) 6,9 (69) 10,2(102) 9,3 (93) 6,3 (63)
    тангенциальном 9,4 (94) 7,3 (73) 6,8 (68) 12,2 (122) 11,2 (112) 8.6 (86)
кдж/м2 кгс·м/см2 52 (0,53) 41 (0,42) 39 (0,40) 77 (0,78) 93 (0,95) 84 (0,86)
Мн/м2 кгс/см2  43,5 (435) 28,0 (285) 26,0 (260) 67,5 (675) 46,5 (465) 26,5 (265)
  боковая......……...... 29,0 (290) 24,0 (245) 18,0 (180) 52,5 (525) 35,0 (350) 20,0 (200)