Деревина та деревнi матерiали

Курсова робота

Основи матерiалознавства

1. Деревина та деревнi матерiали

1.1 Значення деревини в народному господарствi

Деревина i дуже цiнним будiвельним матерiалом, який використовують у житловому i промисловому виробництвi та залiзничному транспортi, в суднобудуваннi в сiльському господарствi, для виробництва предметiв широкого вжитку тощо. За унiверсальнiстю застосування з деревиною не може порiвнятися жоден iнший матерiал.

За допомогою хiмiчноi технологii з дерева одержують деревний спирт, скипидар, оцет, смоли, дубителi, кислоти, лiки, вiтамiни, штучний шовк, папiр тАФ загалом близько двадцяти тисяч рiзноманiтних виробiв i речовин.

Перевагами деревини, порiвняно з iншими матерiалами, е порiвняно проста й легка обробка, добра формоутворюванiсть, невелика вартiсть, вiдносна мiцнiсть i легкiсть, низька теплопровiднiсть, гарний зовнiшнiй вигляд обробленоi поверхнi.

Недолiками деревини i схильнiсть до загнивання, займистiсть, гiгроскопiчнiсть, розбухання, усихання тощо, проте за допомогою спецiальноi обробки, натурального i штучного сушiння, просочування антисептиками iм можна запобiгти.

1.2 Породи деревини

Породи дерев подiляються на хвойнi i листянi. Хвойнi дерева становлять переважну частину лiсових багатств нашоi краiни. Найпоширенiшими хвойними породами i сосна, ялина, модрина, кедр i ялиця. Деревина сосни завдяки ii фiзичним, механiчним i технiчним властивостям широко застосовуiться в будiвництвi та меблевiй промисловостi.

Ялина менш поширена i займаi пiсля сосни друге мiсце. Своiми якостями поступаiться перед сосною; з неi виготовляють маловiдповiдальнi вироби.

Деревина модрини червоно-бурого кольору, стiйка проти загнивання, довговiчна, але маi схильнiсть до розтрiскування. У вiцi 150 тАУ 160 рокiв сягаi 40 м висоти i 40 тАУ 50 см у дiаметрi. Застосовують ii у вiдповiдальних спорудах, в мiсцях, де вона росте, тАУ i в житловому будiвництвi.

Деревина кедра досить мiцна, порiвняно легка, м'яка, маi гарний колiр i текстуру, добре обробляiться. Найкращий вiк для використання 200 тАУ 250 рокiв. Застосовуiться в столярно-будiвельному i меблевому виробництвах, а в мiсцях зростання i як домобудiвний матерiал.

Деревина ялицi бiлого кольору з слабким кремовим вiдтiнком. У нiй немаi смоляних ходiв i смолистих речовин, тому вона малостiйка проти загнивання, порiвняно швидко втрачаi свою, мiцнiсть i малопридатна як будiвельний матерiал. З неi виготовляють ящики, продуктову тару, виробляють папiр тощо. Найкращий вiк для використання 100 тАУ 120 рокiв.

Своiми якостями, особливостями i рiзноманiтнiстю застосування деревина листяних порiд значно перевищуi деревину хвойних порiд. До листяних порiд, що застосовуються в столярно-будiвельному i меблевому виробництвi, належать дуб, бук, береза, вiльха, осика, липа, тополя. Деревина дуба вiдзначаiться великою мiцнiстю, твердiстю i стiйкiстю проти загнивання, маi гарну текстуру i колiр. Застосовують ii для вiдповiдальних деталей споруд, у меблевому виробництвi тощо. Найкращий вiк дуба для використання тАУ 80 тАУ 100. Деревина бука маi бiлий колiр з жовтувато-червоним вiдтiнком, високу мiцнiсть, гарну текстуру, добре пiддаiться гнуттю й обробцi. Застосовуiться в меблевому виробництвi, в машино- i приладобудуваннi, у виробництвi паркету, шевських колодок, креслярського приладдя та iн. Кращий вiк для використання тАУ 100 тАУ 150 рокiв.

Береза маi бiлу з блiдо-рожевим вiдтiнком деревину, досить однорiдну i мiцну, яка добре пiддаiться обробцi та оздобленню пiд цiннi породи. РЖстотний недолiк берези тАУ швидке загнивання у вологому середовищi. Застосовуiться для виготовлення фанери, токарних виробiв, спортивного приладдя. Для художнiх виробiв використовують карельську березу. Найкращий вiк для використання тАУ 50 тАУ70 рокiв.

У вiльхи деревина бiла (вона швидко червонii на повiтрi), м'яка й легка, стiйка проти вологи. З неi виробляють тару, фанеру тощо. Промисловий вiк тАУ 50 рокiв.

Деревина осики бiлого кольору з зеленуватим вiдтiнком, легка i м'яка, швидко загниваi в вологому середовищi. Застосовуiться у виробництвi сiрникiв, фанери, тари, дранi тощо. Промисловий вiк тАУ 40 тАУ 60 рокiв.

Деревина липи бiлого кольору з легким блiдо-рожевим вiдтiнком, м'яка, легка, однорiдноi будови. Добре розколюiться, рiжеться, майже не трiскаiться i не жолобиться. Йде на виготовлення тари пiд харчовi продукти, ливарних моделей, креслярських дощок, олiвцiв, дитячих iграшок i багатьох iнших виробiв. Промисловий вiк тАУ 40 тАУ 50 рокiв, сягаi вiку 300 тАУ 400 рокiв i бiльше.

Тополя маi заболонь бiлого кольору, а ядро ясно-буре, iнодi з жовтуватим вiдливом. Деревина м'яка, легка, мало усихаi i мало жолобиться. Найбiльше промислове значення маi чорна тополя тАУ осокiр i бiла тАУ срiбляста. Деревину осокора застосовують у меблевому виробництвi пiд фанерування, а срiблястоi тАУ у меблевому виробництвi як у масивi, так i у виглядi облицювальноi фанери. Пiсля обробки срiбляста тополя набуваi гарного срiблясто-переливчастого кольору.

Серед великоi кiлькостi деревних порiд, крiм промислових, розрiзняють ще такi цiннi, як горiх, червоне дерево, амарант, палiсандр та iн., що йдуть на виготовлення художнiх виробiв, музичних iнструментiв i оздоблення високоякiсних меблiв.

1.3 Вологiсть деревини

Часто вологiсть деревини розглядають як одну з ii фiзичних властивостей. Це неправильно, бо вологiсть i не властивiстю, а станом деревини, що i наслiдком таких властивостей, як гiгроскопiчнiсть i волого поглинання Практично деревина як матерiал або в готових виробах завжди мiстить у собi певну кiлькiсть вологи. Волога, що просочилася крiзь стiнки клiтин i мiститься в них, називаiться гiгроскопiчною, волога, яка заповнюi внутрiклiтиннi i мiжклiтиннi простори, називаiться бiльнокраплинною, або вiльною.

Коли деревина зволожуiться за рахунок атмосферноi водяноi пари, просочуються тiльки стiнки клiтин до повного iх насичення. Повне насичення стiнок клiтин при вiдсутностi вiльноi вологи в деревинi називаiться точкою насичення волокна. Цьому стану вiдповiдаi вологiсть деревини 23 тАУ 30% залежно вiд породи дерева. Зволоження деревини iз заповненням внутрiклiтинних i мiжклiтинних просторiв вiдбуваiться тiльки за рахунок водопоглинання пiд час безпосереднього контакту деревини з водою.

Вологiсть деревини виражаiться в процентах кiлькiстю грамiв води, що припадають на 100 г абсолютно сухоi деревини. Наприклад, вологiсть деревини 25%. Це означаi, що на кожнi 100 г абсолютно сухоi деревини припадаi 25 г води. РЖнакше кажучи, зразок вагою 125 г складаiться з 100 г абсолютно сухоi деревини i 25 г води. Вологiсть деревини може бути i бiльшою, нiж 100%. Так, вологiсть деревини свiжо зрубаноi сосни i ялини досягаi 150%. Це означаi, що зразок такоi деревини вагою 250 г складаiться з 100 г абсолютно сухоi деревини i 150 г води. За вологiстю деревину розрiзняють: кiмнатно-суху тАУ вологiстю 8 тАУ12%; повiтряно-суху тАУ вологiстю 12тАУ18%; напiвсуху тАУ вологiстю 18 тАУ 23%; вологу тАУ вологiстю бiльше 23% i мокру, що довгий час була у водi i маi вологiсть бiльшу, нiж 23%.

Розрiзняють експлуатацiйну вологiсть i виробничу. Експлуатацiйною називаiться вологiсть деревини в умовах експлуатацii зробленого з неi виробу, виробничою тАУ вологiсть деревини пiд час виготовлення з неi виробу. Експлуатацiйна вологiсть деревини виробу задаiться залежно вiд умов роботи, призначення виробу, клiматичних особливостей району та iн.; виробнича вологiсть звичайно дорiвнюi експлуатацiйнiй або на 1тАУ2% нижча.

Найпростiшим i допустимим навiть у шкiльних умовах способом визначення вологостi деревини i ваговий. З дошки або бруска, вiдступивши вiд торця не менш як 50 см, випилюють зразки завширшки 10 тАУ 15 мм (мал. 5-1). Зразки повиннi бути з чистоi i здоровоi деревини, без сучкiв, кори, трiщин та iнших порокiв. Пiсля старанного очищення вiд тирси i частинок, що вiдкололися, зразки нумерують i зважують з точнiстю до 0,01 г, потiм вмiщують в сушильну шафу, в якiй пiдтримуiться температура 100 тАУ 105В° С. Вища температура не допускаiться, бо видiлятимуться смолистi речовини й розкладатиметься деревина. Пiсля витримування протягом 6 год зразок зважують. Наступнi зважування виконують пiсля кожних 2 год витримування в сушильнiй шафi. Висушування припиняють, коли два послiдовних зважування дають однаковий результат. Якщо позначити А тАУ вагу зразка у вихiдному станi, В тАФ вагу зразка в абсолютно сухому станi (стала вага), то вологiсть деревини буде:

Ваговий спосiб маi два iстотних недолiки: руйнування випробовуваного матерiалу (випилювання зразкiв) i вiдносно велика тривалiсть випробувань за часом 10 тАУ16 год. Тому в виробничих умовах, поряд з ваговим користуються iншими способами, що ТСрунтуються на змiнах фiзичних властивостей деревини iз змiною ступеня ii вологостi.

Електровологомiр побудований на принципi змiни електропровiдностi деревини залежно вiд вологостi. Чим вища вологiсть деревини, тим краще вона проводить електричний струм.

Для вимiрювання вологостi деревини дошки, бруска або готовоi деталi в них вколюють па певнiй вiдстанi двi голки тАУ контакти, сполученi гнучкими провiдниками з приладом. Пiсля вмикання приладу в сiтку його стрiлка показуi вологiсть деревини в процентах. Електровологомiр даi змогу вимiрювати вологiсть лише в тому шарi, на глибину якого проникли голки. Точнiсть вимiрювання невелика тАФ в середньому В± 0,5 тАУ 1,0%; межi вимiрювання тАУ 7 тАУ 30%. Для ширших меж вимiрювання застосовують електровологомiри, побудованi на iнших принципах.

1.4 Властивостi деревини

Властивiсть тАУ сторона предмету, яка обумовлюi його рiзнiсть чи подiбнiсть з iншими предметами i спостерiгаiться в його вiдношеннi до них.

Властивостi деревини, для визначення яких не треба руйнувати дослiджуваний зразок або змiнювати його хiмiчний склад, називаються фiзичними. До фiзичних властивостей належать: колiр, блиск, запах, текстура, щiльнiсть, вага, тепло-, звуко- та електропровiднiсть, гiгроскопiчнiсть, вологопоглинання, розбухання, усушування, жолоблення, розтрiскування.

Колiр деревини залежить вiд породи дерева i клiмату, в якому воно росло. Кожна порода маi характерне забарвлення деревини. У помiрних поясах деревина порiвняно блiдого кольору, в тропiках вона яскрава. Деревина деяких порiд маi природний блиск. Добрий блиск мають у радiальному розрiзi дуб, клен, бук, бiла акацiя.

Запах деревини визначаiться вмiстом у нiй смолистих, ефiрних i дубильних речовин. Цю властивiсть треба враховувати, коли збираються виготовити тару для харчових продуктiв та iнших виробiв, в яких запах матерiалу маi значення.

Текстурою називаiться природний рисунок на обробленiй поверхнi деревини, який утворюiться в результатi перерiзання волокон, рiчних шарiв, серцевинних променiв та iн. Щоб мати текстурний матерiал i облицювальну фанеру, застосовують спецiальнi способи зрiзання деревини.

Розрiзняють абсолютну й вiдносну щiльностi деревини. Абсолютна щiльнiсть визначаiться кiлькiстю деревинноi речовини в одиницi об'iму i виражаiться об'iмною вагою. Вiдносна щiльнiсть характеризуiться рiвномiрнiстю будови деревини. Деревина, що маi високу вiдносну щiльнiсть (яблуня, груша, горiх, самшит), в результатi обробки даi рiвну, гарну поверхню, яка добре полiруiться i лакуiться.

Розрiзняють вагу деревини питому i об'iмну. Питомою називаiться вага в грамах 1 см³ деревинноi речовини в абсолютно щiльному станi, тобто без пор, порожнин та iнших стороннiх включень. Для всiх порiд деревини питома вага практично однакова, виражаiться безрозмiрною величиною i становить 1,54 тАФ 1,56.

Об'iмною вагою називаiться вага одиницi об'iму деревини в ii природному станi. Вимiрюiться об'iмна вага грамами на кубiчний сантиметр.

Теплопровiднiсть. Серед iнших матерiалiв деревина маi дуже низьку теплопровiднiсть i тому використовуiться для рукояток рiзних нагрiвальних приладiв i навiть як теплоiзоляцiйний матерiал. Теплопровiднiсть деревини вздовж волокон помiтно бiльша, нiж упоперек.

Звукопровiднiсть. Швидкiсть поширення звуку вздовж волокон у 15-18 раз i впоперек волокон у 3-5 раз бiльша, нiж у повiтрi. Звукопровiднiсть вологоi дерени вини нижча, нiж сухоi. Звукопровiднiсть використовують для визначення якостi стовбурiв на коренi, хлистiв i кряжiв. Якщо звук вiд удару по одному кiнцю стовбура добре передаiться до другого кiнця, то це свiдчить про добру якiсть деревини. Якщо звук глухий або зовсiм перериваiться, то це означаi, що i порожнини або гнилi мiсця.

Електропровiднiсть. Дерево i поганим провiдником електричного струму i тому суху деревину нерiдко застосовують як iзоляцiйний матерiал.

Гiгроскопiчнiсть тАФ властивiсть деревини поглинати вологу з повiтря. Водопоглинання тАФ властивiсть деревини вбирати воду при безпосередньому контактi з нею. РЖнтенсивнiсть водопоглинання залежить вiд породи дерева, виду деревини, ступеня ii вологостi i вiдносного положення до поверхнi води. Тверда й щiльна деревина поглинаi вологу менше i повiльнiше, нiж м'яка i легка, ядрова тАФ менше, нiж заболонна, суха тАФ бiльше, нiж волога, з бiчних поверхонь тАФ менше, нiж з торцiв. Внаслiдок поглинання вологи i насичування нею стiнок клiтин i мiжклiтинних просторiв збiльшуються розмiри i вага зразка. Ця властивiсть називаiться розбуханням деревини. Коли ii висушують, вага i розмiри зменшуються. Ця властивiсть називаiться усиханням деревини.

Розбухання й усихання деревини (мал. 5-2) в рiзних напрямах неоднаковi: в тангентальному напрямi тАУ 6 тАУ10%. в радiальному тАУ 3 тАУ 5% i вздовж волокон тАУ до 0,1%. Цi данi наведенi для повного усихання, тобто при доведеннi деревини до абсолютно сухого стану. Розмiр усихання деревини в основному залежить вiд ii щiльностi. Щiльна деревина усихаi бiльш, нiж м'яка. Сильно усихають граб, бук, модрина, береза, груша, акацiя. Менше усихають сосна, ялина, кедр, дуб, в'яз, волоський горiх, осика, клен. До дерев, що мало усихають, належать яловець, вiльха, тополя, каштан, тис.

Властивiсть деревини деформуватися внаслiдок рiзного усихання в рiзних частинах перерiзу стовбура називаiться жолобленням. Чим далi розташований елемент деревини вiд серцевини, тим бiльше вiн деформуiться. Тому пожолоблена дошка завжди маi опуклiсть у бiк серцевини. Крiм поперечного, i ще поздовжнi жолоблення (мал. 5-3) внаслiдок неоднорiдностi будови деревини.

При великому i нерiвномiрному усиханнi деревина розтрiскуiться. Трiщини здебiльшого спрямованi вздовж серцевинних променiв, а iнодi i вздовж рiчних шарiв. При повiльному висиханнi деревини волога випаровуiться рiвномiрнiше i матерiал не розтрiскуiться.

Механiчнi властивостi тАУ вiдмiннi сторони матерiалiв, якi проявляються в здатностi чинити опiр дii зовнiшнiх механiчних зусиль.

До основних механiчних властивостей деревини належать: мiцнiсть, твердiсть, пружнiсть, крихкiсть, в'язкiсть, розколюванiсть i гвоздимiсть.

Мiцнiстю називаiться властивiсть матерiалу чинити опiр руйнiвнiй дii зовнiшнiх сил. Залежно вiд характеру дii сили подiляються на розтягувальнi, стискальнi, згинальнi, сколюючi, перерiзуючi i скручувальнi.

Характерною особливiстю деревини i чiтко виявлена анiзотропiя тАФ вiдмiннiсть механiчних та iнших властивостей матерiалу в рiзних напрямах. Опiр розтягування вздовж волокон для деревини сосни при 15% вологостi становить, в середньому, близько 1100 тАУ1150 кГ/см², а впоперек тАУ у З0 тАУ 50 раз менше. Опiрнiсть деревини розривовi впоперек волокон у радiальному напрямi в пiвтора рази бiльша, нiж у тангентальному. Дерев'янi деталi найчастiше бувають навантаженi на стискання. При цьому найвищу мiцнiсть маi деревина вздовж волокон. Наприклад, деревина сосни витримуi до 440 кГ/см², а деревина модрини i дуба тАУ 520 кГ/см². Коли навантажувати на стискання упоперек волокон, мiцнiсть деревини знижуiться в 5 тАУ 10 раз. Деформацiя згину зовнi виражаiться прогином зразка. При цьому на його опуклому боцi волокна розтягуються, а на угнутому стискаються. Руйнування починаiться на угнутому боцi i виражаiться в появi своiрiдних складок, лише пiсля цього починають розриватися або вiдщеплюватись елементи деревини на опуклому боцi. Зсування елементiв деревини в напрямi волокон без перерiзання iх називаiться сколюванням, а впоперек волокон з перерiзанням тАУ зрiзуванням.

У сучаснiй практицi дуже рiдко зустрiчаються дерев'янi деталi, навантаженi скручувальними силами, бо опiрнiсть деревини невелика. Проте серед основних порiд найкраще такi зусилля витримуi береза.

Твердiстю називаiться властивiсть матерiалу чинити опiр проникненню в нього iнших тiл. Твердiсть деревини визначають удавлюванням в неi стальноi загартованоi кульки з площею поперечного перерiзу 1 см². Сила в кiлограмах, потрiбна для вдавлювання кульки на глибину, що дорiвнюi ii радiусу, називаiться коефiцiiнтом твердостi. Практично встановлено зв'язок мiж об'iмною вагою i твердiстю: чим бiльша об'iмна вага, тим вища твердiсть деревини. В свою чергу твердiсть i характеристикою зносостiйкостi. Чим вища твердiсть i об'iмна вага, тим вища зносостiйкiсть, тим краще деревина працюi на стирання.

Пружнiстю називаiться властивiсть матерiалу вiдновлювати свою форму i об'iм пiсля припинення дii зовнiшнiх сил. Деревина тАУ досить пружний матерiал, що нерiдко застосовуiться для виготовлення деталей, до яких ставляться вимоги пружностi. Такими i рукоятки рiзних iнструментiв, рушничнi ложа, пiдкладки пiд залiзничнi рейки тощо.

Пластичнiсть тАУ властивiсть матерiалу пiд впливом сил змiнювати свою форму без ознак руйнування i зберiгати цю форму пiсля припинення дii сил. Пластичнiсть деревини пiдвищуiться з пiдвищенням вологостi i при нагрiваннi. З цiiю метою в деяких виробництвах перед гнуттям деталей застосовують пропарювання i проварювання заготовок.

Крихкiсть тАУ властивiсть матерiалу руйнуватися пiд дiiю зовнiшнiх сил без помiтних слiдiв пластичноi деформацii. Прикладом дуже крихких матерiалiв можуть бути скло, загартована сталь, чавун. Будова деревини волокниста, тому цей матерiал маi порiвняно невелику крихкiсть.

Властивiсть, протилежну крихкостi, називають в'язкiстю. В'язкiсть тим вища, чим бiльшi залишковi деформацii зразка, який пiддали руйнуванню. У технiцi оцiнка крихкостi i в'язкостi матерiалу ототожнюiться з ударною в'язкiстю, яку визначають на спецiальному приладi тАУ маятниковому копрi i оцiнюють роботою руйнування внаслiдок удару, вiднесеною до одиницi площi поперечного перерiзу зразка. Вимiрюiться ударна в'язкiсть у кiлограмах на квадратний сантиметр.

Розколюванiсть тАУ властивiсть деревини розчленовуватися вздовж волокон. Розколюванiсть залежить вiд ступеня зчеплення волокон. Встановлено, що пружна деревина розколюiться краще, а в'язка тАУ гiрше. Коли пiдвищуiться вологiсть (але тiльки до певноi межi), розколюванiсть деревини полiпшуiться. Наявнiсть сучкiв та iнших вад погiршуi розколюванiсть деревини. Добру розколюванiсть мають усi хвойнi породи, бук, каштан, осика, липа, а в радiальному напрямi тАУ дуб. Розколюванiсть деревини маi значення в бондарному виробництвi, будiвельнiй справi, зокрема виготовленнi штукатурноi дранi.

Гвоздимiсть тАУ властивiсть деревини тримати в собi цвяхи, нагелi, шурупи, скоби та iн. Забитий у деревину цвях нiби розсуваi волокна, якi, намагаючись випростатись, тиснуть на бiчнi поверхнi цвяха i за рахунок тертя створюють зусилля, що не дають йому випасти. Шурупи чинять опiр витяганню значно сильнiше, нiж цвяхи, бо доводиться долати не тiльки сили тертя, а й опiр зруйнуванню волокон, мiж якими проходить рiзьба. Опiр деревини забиванню i витяганню цвяхiв залежить вiд щiльностi, вологостi, особливостей будови i напряму забивання цвяха. Цвяхи, забитi в торець деревини, тримаються значно слабкiше, нiж забитi перпендикулярно до волокон у радiальному або тангентальному напрямах. Цвяхи квадратного або багатогранного перерiзу тримаються в деревинi краще, нiж круглi.

Механiчнi властивостi враховуються при обробцi матерiалiв та iх практичному застосуваннi. Показники механiчних властивостей - межа мiцностi при розтягуваннi (тимчасовий опiр), вiдносне видовження (або звуження) та iн.

1.5 Вади деревини

Вади деревини - недолiки окремих ii дiлянок, що знижують якiсть i обмежують можливiсть використання. Розрiзняють iх по групах, видах та рiзновидах.

Для оцiнки якостi деревини всi ii вади пiдлягають точному облiку i кiлькiсному вимiрюванню.

Сучки - частини гiлок, замкненi в деревинi стовбура. Затрудняють обробку матерiалу, викликають затуплення i пошкодження iнструменту.

Трiщини - розриви деревини вздовж волокон. Порушують цiлiснiсть деревини, знижують ii. Трiщини розрiзняють по положеннi в сортиментi (боковi, торцевi); по глибинi ( не скрiзнi, скрiзнi); по ширинi (замкнутi, розходженнi).

Вади форми стовбура являють собою рiзнi вiдхилення розмiрiв стовбура (зменшення або збiльшення дiаметру, викривлення по довжинi, рiзке мiсцеве потовщення та iн.). Вони збiльшують кiлькiсть вiдходiв при обробцi деревини, затрудняють використання по призначенню круглих лiсоматерiалiв.

Вади структури деревини являють собою рiзнi вiдхилення в напрямку волокон вiд повздовжньоi осi матерiалiв, у змiнi рiчних шарiв, заростаючi рани, заглиблення, накопичення смоли та iн.

Грибковi пошкодження являють собою ненормальну забарвлення дiлянки деревини. Плями, забарвлення та буруватiсть пiдвищують водопроникнiсть деревини, гнилi та дупла роблять ii технiчно непридатною.

Бiологiчнi пошкодження являють собою отвори i ходи, що виникають в результатi життiдiяльностi комах, паразитуючих рослин, птахiв.

По в здуттi можна визначити наявнiсть у деревинi iнородних включень (дроту, цвяхiв та iн.). У випадку iх наявностi вони можуть бути причиною аварii.

1.6 Основнi види i властивостi лiсоматерiалiв

Круглi лiсоматерiали. Зрубане i очищене вiд сучкiв дерево називаiться хлистом. Окремi види лiсового матерiалу, що мають однаковi геометричнi ознаки, називаються сортиментами. Оброблення хлиста на стандартнi сортименти круглих лiсоматерiалiв називаiться розкряжуванням. Розкряжований хлист даi колоди i кряжi. Колодою прийнято називати довгi (понад 4 м) вiдрiзки хлиста. Кряжем називають короткi товстi вiдрiзки хлиста, що мають довжину меншу, нiж 4 м. Кряжi подiляють на фанернi, паркетнi, бондарнi, лижнi та iн. На круглi лiсоматерiали листяних порiд затверджено ГОСТ 9462-60, хвойних порiд тАУ ГОСТ 9463-60. Цими стандартами передбачено розмiри i технiчнi умови на всi круглi лiсоматерiали, що використовуються в промисловостi i будiвництвi. Довжина круглих лiсоматерiалiв встановлена стандартом залежно вiд призначення сортименту. Будiвельнi колоди хвойних порiд заготовляють переважно завдовжки 4 тАУ 7 м, при цьому основна довжина колоди тАУ 6,5 м.

Для довжини круглого будiвельного лiсоматерiалу прийнято градацiю 0,5 м. Залежно вiд розмiру поперечного перерiзу круглi лiсоматерiали подiляють на три групи: дрiбнi, дiаметром вiд 8 до 13 см з градацiiю через 1 см; середнi, дiаметром вiд 14 до 24 см з градацiiю через 2 см; великi, дiаметром вiд 26 см i бiльше з градацiiю через 2 см.

Розмiр поперечного перерiзу круглих лiсоматерiалiв визначаiться як середнiй дiаметр верхнього торця без кори. При цьому для градацii через 1 см частки в половину i бiльше половини сантиметра приймають за цiлий сантиметр, наприклад, дiаметри вiд 12,5 см до 13 см приймаються за 13 см. Частки, меншi вiд 0,5 см, не враховуються.

За якiстю деревини круглi лiсоматерiали подiляють на чотири сорти, при цьому окремо видiляють так званий без сортний матерiал. Сортнiсть матерiалу визначаiться якiстю деревини, вiдсутнiстю вад i розмiрами поперечного перерiзу колод. Дрiбнi матерiали належать до без сортних, але за якiстю деревини вони повиннi вiдповiдати лiсоматерiалам 2 i 3-го сортiв.

Струганi пиломатерiали. На лiсопильних заводах поряд iз звичайними пиломатерiалами виробляють певну кiлькiсть струганих матерiалiв (заготовок), якi на мiсцi вимагають лише припилювання за розмiром та остаточноi обробки. До таких матерiалiв належать дошки i бруски, обструганi з одного, двох, трьох i чотирьох бокiв, що мають у перерiзi стандартний профiль. Струганi дошки роблять пазованими i фальцьованими.

Пазована дошка обстругана з чотирьох бокiв i маi на одному ребрi паз, а на другому тАФ гребiнь, якi забезпечують щiльне з'iднання дощок мiж собою. Паз i гребiнь можуть мати прямокутну а, трикутну б або овальну в форму. Рiзновиднiстю пазованих дощок i вагонна обшивка (мал. 5-4). Вона являi собою струганi дошки перерiзом 22 × 99 i 40 × 110 мм з пазом i гребенем на ребрах. Крiм того, на однiй площинi вона маi ускладнену форму у виглядi невеликого поздовжнього валика i заглибин.

Фальцьованi дошки замiсть гребеня i паза на обох ребрах мають фальцi, якi забезпечують щiльне з'iднання (мал. 5-5, а). Рустик також являi собою фальцьовану обрiзну дошку, але профiль ii дещо складнiший, нiж звичайних дощок (мал. 5-5, б). Застосовуiться рустик для обшивання стiн.

Коли виготовляють струганi пиломатерiали, з кожноi площини знiмають шар деревини завтовшки 2мм, а з ребер тАФ 3мм. Розмiри струганих дощок i брускiв позначають за стандартними розмiрами тих пиломатерiалiв, з яких вони зробленi. Тому дошка, обстругана з двох бокiв, що маi фактично товщину 21 мм, вважаiться 25 тАУ мiлiметровою. До струганих матерiалiв належать також бруски, що в поперечному перерiзi мають не прямокутний, а складнiший обрис тАФ так званий струганий погонаж (наличники, плiнтуси, галтелi, розкладки, карнизи, поручнi, вiконнi бруски та iн.). Залежно вiд якостi деревини i чистоти обробки погонажнi вироби подiляють на три сорти: 1, 2 i 3-й. До струганих пиломатерiалiв належить також паркет.

Фанера тАФ листовий деревний матерiал, який виготовляють з кряжiв струганням, лущенням або пилянням. Фанерою називаiться також шаруватий деревний матерiал у виглядi тонких листiв, склеiних мiж собою (клеiна фанера).

Стругану фанеру виробляють на фанеростругальних верстатах. Вона використовуiться для фанерування тАФ обклеювання столярних виробiв з деревини малоцiнних порiд, якi не мають гарноi текстури. Перед подачею на фанеростругальний верстат кряжi певним чином обробляють: окантовують i пропарюють у спецiальних котлах для розм'якшення деревини. Стругану фанеру роблять з деревини дуба, бука, горiха, клена, ясена та iн. Випускаiться стругана фанера у виглядi довгих вузьких листiв завтовшки 0,7, 0,8, 0,9, 1,0 i 1,2 мм. Стругана фанера буваi трьох сортiв.

Лущена фанера називаiться шпоном. Шпон виготовляють розлущуванням вiдрiзкiв колод на лущильному верстатi, що являi собою потужний токарний верстат, у центрах якого затискують попередньо розпарений чубак. На мал. 5-6 подано схему процесу лущення. Широкий рiзець 2 пiд час обертання чубака 1 знiмаi з нього тонку суцiльну стружку 3 по всiй довжинi.

Для ущiльнення деревини i утворення бiльш гладенькоi поверхнi шпона над рiзальним ребром рiзця встановлено притискну лiнiйку 4. Автоматичнi ножицi весь час вiдрiзують листи шпона встановленого розмiру. На малюнку умовно показано фанерну зону чурбака, тобто ту частину, яка розгортаiться в шпон, i центральну (заштриховану) тАФ олiвець 5, що являi собою вiдходи фанерного виробництва.

Пиляну фанеру дiстають розпилюванням кряжiв на листи завтовшки вiд 0,8 до 4 мм i завдовжки до 7 м на спецiальних фанеропильних верстатах. Щоб зменшити втрати деревини, використовують тонкi пилки з незначним розводом, але й за цих умов втрати досягають 60%. Тому виробництво пиляноi фанери обмежене i застосовуiться лише в тих випадках, коли вихiдний матерiал (нарости, напливи, сильно завилькувата деревина) втрачаi своi художнi i фiзичнi якостi при iншiй технологii. З пиляноi фанери виготовляють високоякiснi вироби i музичнi iнструменти.

Клеiну фанеру виготовляють з непарноi кiлькостi листiв шпона, склеiних бiлковими або синтетичними клеями. Клеiну фанеру виготовляють з березового, букового, вiльхового i соснового шпона. Фанера на бiлкових клеях маi марку ФБ, фанера середньоi водостiйкостi на карбамiдних або альбумiно-казеiнових клеяхтАФ марки ФК i ФБА; фанера з пiдвищеною вологостiйкiстю, склеiна фенолформальдегiдними клеями,тАФ Фi. За кiлькiстю шарiв фанеру подiляють на тришарову, п'ятишарову та багатошарову. Зовнiшнi шари фанери називаються сорочками, а внутрiшнi тАФ серединними. Сорочки подiляють на лицьову, що маi кращий зовнiшнiй вигляд, меншу кiлькiсть вад деревини та дефектiв виробництва, i зворотну. За товщиною листiв фанеру подiляють на тонку тАФ зовтовшки 1,5тАФ2 мм, середню тАФ 2,5; 3,0; 4,0; 5,0 i 6,0 мм та товсту тАФ 8, 9, 10 i 12 мм. Товщi листи клеiноi фанери називаються фанерними плитами. Товщину листа фанери вимiрюють бiля кантiв посерединi кожного боку листа; середнi значення цих вимiрювань вважаiться номiнальною товщиною.

Завдяки мiцностi, пружностi, малiй схильностi до жолоблення i розтрiскування, добрiй гнучкостi i вiдноснiй легкостi фанера широко застосовуiться в столярнiй справi, меблевому i тарному виробництвi як будiвельний матерiал. Тепер промисловiсть випускаi багато видiв високоякiсноi i спецiалiзованоi фанери, що маi тi чи iншi додатковi якостi та властивостi.

Лицювальна фанера являi собою звичайну клеiну фанеру, що маi одну або двi сорочки з деревини цiнних порiд, наприклад, дуба, горiха, грушi. Лицювальну фанеру випускають двох марок: ФОБ i ФОС, з них перша виконана на бiлкових клеях, а друга тАФ на смоляних. За якiстю деревини i виготовлення лицювальна фанера дiлиться на три сортитАФ 1, 2 i 3-й.

Лакована фанера тАФ березова, вкрита нiтролаком за спецiальною технологiiю, що забезпечуi створення гарноi, водостiйкоi i значною мiрою вогнестiйкоi плiвки. Застосовуiться в електроприладах, радiоапаратурi, для внутрiшнього оздоблення залiзничних вагонiв та пароплавних кают.

Бакелiзована фанера тАФ листовий матерiал, утворений з кiлькох шарiв березового шпона, вкритих тонким шаром термореактивноi смоли i склеiних мiж собою. Така фанера дуже мiцна, водо- i вогнестiйка, маi високi дiелектричнi властивостi. Промисловiсть випускаi бакелiзовану фанеру трьох марок: ВФС, БФВ-1, i БФВ-2.

До спецiальних сортiв належать тепла фанера, яка маi низьку тепло- i звукопровiднiсть завдяки наявностi спецiального заповнювача мiж листами; дахова фанера, обклеiна з одного або двох бокiв толем; вогнестiйка фанера, просочена антипiринами; ксилотек тАФ фанера, вкрита з одного або двох бокiв асбоцементом, що надаi iй високоi вогнестiйкостi, водо- i кислотостiйкостi; армована фанера, обклеiна з одного або двох бокiв металевими листами, тощо.

Деревнi плити та iншi матерiали на основi деревини. У практицi столярноi справи часто доводиться виготовляти плоскi щитовиднi деталi типу кришок столiв, бiчних стiнок, дверей i полиць шаф, кiмнатних дверей, легких перегородок тощо.

Заготовки для таких деталей доцiльно робити промисловим способом на заводах у виглядi особливих щитiв тАФ деревних плит. На мiсцях такi плити треба лише розкроiти, припасувати та остаточно обробити деталi з них.

Столярна плита (мал. 5-7) тАФ досить великий щит, склеiний з вузьких рейок i обклеiний з обох бокiв 1 тАУ 2 шарами шпона. Щит з рейок називаiться серединкою, наклеiний шпон тАФ сорочкою. Серединки столярних плит роблять з хвойних i м'яких листяних порiд дерев. Для сорочок застосовують шпон сортом не нижче ВВ з берези, бука, вiльхи, сосни. Обидвi сорочки роблять однаковоi товщини. Промисловiсть випускаi також лицювальнi столярнi плити. Для облицювання застосовують дубовий шпон, з одного або з обох бокiв.

Фанернi плити вiдрiзняються вiд клеiноi фанери товщиною, яка становить вiд 13 до 45 мм. Набирають iх з лущеного шпона, склеiного фенол формальдегiдними, сечовино формальдегiдними i сечовиномеламiновими смолами. Фанернi плити випускають трьох марок: ПФ-А, ПФ-Б i ПФ-В, якими позначають головним чином взаiмне розмiщення листiв шпона. Вони бувають однобiчнi i двобiчнi, облицьованi струганою фанерою i необлицьованi.

На столярнi i фанернi плити йде багато дiловоi деревини, тим часом у лiсопильному i деревообробному виробництвi i значнi вiдходи у виглядi стружки, тирси та обрiзкiв, якi можна успiшно використати у виробництвi деревостружкових, деревоволокнистих та iнших матерiалiв, якi за мiцнiстю та iншими властивостями не поступаються перед матерiалами, виготовленими на основi дiловоi деревини.

Деревостружковi плити тАФ це суцiльнi щити завтовшки вiд 5 до 100 мм, завширшки вiд 1200 до 2400 мм та завдовжки до 5,5 м. Сировиною для таких плит i стружка, тирса, обрiзки дощок, обривки шпона тощо. Усi цi вiдходи подрiбнюють i сортують за розмiрами деревостружковоi основи, перемiшують у змiшувачах iз в'яжучою речовиною i пресують при певнiй температурi та тиску. Як в'яжучу речовину застосовують розчин синтетичних смол у кiлькостi вiд 6 до 12% вiд ваги сухоi стружки. З пiдготовленоi маси формують рiвномiрний пласт (килим) i пiдпресовують його без пiдiгрiвання, потiм цей килим подають у гарячий прес i обробляють пiд тиском 5тАФ20 кГ/см² та температурi 135тАФ140В° С. Готовi плити витримують на складi 5тАФ10 дiб i потiм остаточно обробляють: обрiзують за розмiрами, шлiфують, обклеюють шпоном тощо.

Крiм плоскопресованих, промисловiсть випускаi деревостружковi плити екструзiйного пресування з розмiщенням стружок перпендикулярно до площини плити.

Виробляють i якiсно новi матерiали тАФ деревоволокнистi плити з деревини, подрiбленоi до волокон. Волокно пiд дiiю великого тиску i високоi температури спресовують в однорiдний мiцний матерiал. Для виготовлення деревоволокнистих плит використовують не тiльки вiдходи, а й лляну кострицю, очерет, вiдходи гiдролiзного виробництва тощо. За щiльнiстю матерiалу деревоволокнистi плити подiляються на надтвердi, твердi, напiвтвердi, iзоляцiйно-обробнi та iзоляцiйнi. Вiдповiдно до цього об'iмна вага матерiалу плит коливаiться вiд 0,95 до 0,25 Г/см3.

Склеюючи шари шпона, просоченого синтетичними смолами i спресованого пiд тиском вiд 40 до 200 кГ/см2 при температурi 125тАФ150В° С, дiстають облагороджену деревину (дельта-деревину, лiгнофоль, балiнiт). Випускають цi матерiали у виглядi дощок, плит i брускiв. Об'iмна вага облагородженоi деревини досягаi 1,2 тАФ 1,45 Г/см3, така деревина маi високу мiцнiсть, вологостiйкiсть, майже не пiддаiться усушуванню та розбуханню. Штучна деревина на вiдмiну вiд облагородженоi не маi волокнистоi будови. Це пластична маса, добута глибокою переробкою деревини та ii вiдходiв. До таких матерiалiв належать фiбролiт, ксилолiт, менонiт i iн.

Вместе с этим смотрят:

Cостояние полезащитных лесных полос в северном Приднестровье

РЖнтегрований захист озимоi пшеницi

РЖнтенсифiкацiя та ii економiчна ефективнiсть у сiльському господарствi

РЖнфекцiйнi захворювання тварин

РЖсторiя селекцiйноi роботи по виведенню нових сортiв мтАЩякоi озимоi пшеницi