древесины на скалывание – бск, МПа определяют по формуле:
бск = Рmax / b × l,
где P max – максимальная нагрузка, Н;
b, l – толщина и длина образца в плоскости скалывания, мм. Испытания на перерезание древесины поперек волокон проводят на образцах с применением подвижного ножа. При этом предел прочности в МПа определяют по формуле:
τ = Рmax / 2 × a × b,
где Pmax – максимальная нагрузка, Н;
а и b – размеры сечения образца, мм (поперечные). Как показывают результаты испытаний, прочность древесины при перерезании поперек волокон в 4 раза больше, чем при скалывании вдоль волокон.
Как показали испытания, модули упругости при сжатии и растяжении древесины примерно одинаковы и составляют для сосны – 12,3 ГПа, для дуба – 14,6 ГПа и для березы – 16,4 ГПа при влажности 12 %. Модуль упругости поперек волокон примерно в 20–25 раз меньше, чем вдоль, а в радиальном направлении выше, чем в тангенциальном, примерно на 20–50 %.
При испытаниях древесины также определяют модуль упругости:
Е = 3 × Р × l / (64b × h3 × f),
где Р – нагрузка, равная разности между верхними и нижними пределами измерения, Н;
l – расстояние между опорами (на которых располагается образец древесины), мм;
b и h – ширина и высота образца, мм;
f — прогиб, равный разности среднеарифметических значений прогиба при верхнем и нижнем пределах нагружения, мм.
6. Технологические свойства древесины
Технологические свойства: ударная вязкость, твердость, износоустойчивость, способность удерживать шурупы, гвозди и другие крепления, а также обрабатываемость режущими инструментами.
Ударная вязкость древесины – это ее способность поглощать усилия (работу) при ударе без разрушения. Чем больше величина работы, необходимой для излома образца, тем выше его вязкость. Ударную вязкость определяют по формуле:
A = Q/b х h, Дж/см 2,
где Q – работа, затрачиваемая на излом образца, Дж;
b и h – ширина и высота образца.
Твердость древесины – это ее способность сопротивляться вдавливанию тела из более твердого материала – стального пуансона с полусферическим наконечником радиусом r = = 5,64 мм на глубину 5,64 мм. При этом в конце нагружения по шкале силоизмерителя машины отсчитывают нагрузку Р. После испытания в древесине остается отпечаток площадью 100 мм 2. Статическую твердость образца определяют в Н/мм по формуле:
Н = Р / π × r2,
где π × r2 – площадь отпечатка в древесине при вдавливании в нее полусферы радиусом r, мм.
Если имеет место раскалывание образцов в процессе испытаний, то пуансон вдавливают на меньшую глубину – 2,82 мм, а твердость определяют по формуле:
Н = 4Р / (3π × r2).
Все породы по твердости торцовой поверхности делят на три группы: мягкие – твердостью 40 Н/мм 2 и меньше, твердые – 41–80 Н/мм 2 и очень твердые – более
