Männiliigid ja nende omadused. Puidu mehaanilised omadused. Puidu mehaaniliste omaduste testimine painutamiseks

Operatiivsed erinevused männi ja kuuse massiivtooted

Tarbijate seas võib leida kaks vastandlikku ja põhjendatud arvamust. Mõned tarbijad väidavad, et parem on osta täismännist tooteid, kuna need vastavad nende omadustele paremini tänapäevastele nõuetele. Teised väidavad mitte ilma põhjuseta, et saematerjali söödi mõnevõrra paremini ja selle ajal ehitustööd ja mööbli valmistamisel on sobivam neid materjale kasutada. Kus on tõde, kummal neist on õigus? Selles artiklis püüame anda sõltumatu eksperdi vastuse, loodame, et nõustute meie arvamusega.

Teatud puiduliikide kõvadus, MPa

Puu on ehitusmaterjal Rootsi vanima pärandiga. Kuna puitu kasutatakse ehituses mitmel otstarbel – konstruktsioonikarkassid, välis- ja siseseinte vooderdised, furnituurid, põrandakatted, raketise ja tellingud, loetelu jätkub – on oluline mõista, kuidas puit selles käitub erinevad tingimused. Igal puiduliigil on oma spetsiifiliste omaduste tõttu tüüpilised kasutusvaldkonnad.

Rõnksu suund koormuse all olevas puitkonstruktsioonis

Kuusk on puit, mida kasutatakse peamiselt ehituspuit. Mändi kasutatakse tavaliselt tisleri-, liistude ja sisekate kuigi kuuske saab kasutada. Põrandates ja mööblis kasutatakse lehtpuitu, nagu tamm ja pöök.

Mõned erinevused saematerjali vahel

Alustuseks tuleb öelda, et nende järgi bioloogilised omadused kuuske ja mändi peetakse väga lähedasteks sugulasteks. Nagu iga sugulaste vahel, on neil palju rohkem ühist kui erinevusi, sellest lähtuvalt ei tee mõned saematerjalitootjad isegi vahet ja müüvad saematerjali koos. Muidugi ja sama hinnaga. Kuid on ka erinevusi, mille järgi kogenud ehitajad ja puusepad eri laudu kergesti eristavad. Esimene erinevus on puidu struktuurne muster. Kuusel on sõlmelisus mõnevõrra suurem, kuid kõik oksad on mõõtmetelt oluliselt väiksemad. Teine eristus - kuusepuidu värv on heledam, mõnikord peaaegu valge, männi saematerjal on tumedam välimus, on struktuuri muster rohkem väljendunud.

Lõuna-Rootsi puit on tihedam, tugevam ja tugevam kui puit Põhja-Rootsist. Seda hoolimata asjaolust, et Lõuna-Rootsi puidul on tavaliselt laiemad kasvurõngad kui Põhja-Rootsi puidul. Põhjus on selles, et rühm suvepuud, kasvurõnga tume osa, on Lõuna-Rootsis laiem. Summerwood, kes kaalub 900 kg juures kuupmeeter kuiv puit, kolm korda tihedam kui kevadpuit, mis kaalub 300 kg kuiva puidu kuupmeetri kohta.

Materjali omadused varieeruvad erinevat tüüpi puit. Isegi sama puiduliigi sees on olulisi erinevusi erinevate asukohtade, aga ka vahel erinevad puud kasvanud samas kohas. Siiski on veel suurem muutus sama puu sees, näiteks vahel erinevad kõrgused puus, koore- ja koorelähedase puidu vahel ning tuha ja suvepuidu vahel eraldi kasvurõngastes. Puidu tehnilisi omadusi mõjutavad ka oksad ja muud kiudude moonutused.

Kuusepuit võib mõnikord olla nõrga üksiku või kollaka varjundiga, kasvurõngad on üsna ilmekad, hiline puit on tumedamate varjunditega, tuumakiired peaaegu nähtamatu. Kuusk on oluliselt vähem vaigune. Vaigustaskud on haruldased ja väikese suurusega. Kuusk paindub kergemini, kuid selle tõttu on seda mõnevõrra keerulisem töödelda suur hulk kõvad sõlmed.

Tiheduse, tugevuse ja jäikuse omaduste normaalsed kõikumised sama tüüpi puidul, millel on moonutamata kiu struktuur. Tihedus ± 20% Tugevus ± 40% Elastsusmoodul ± 35%. . Seetõttu on koefitsient näiteks puitmaterjali keskmise tugevuse ja lubatud tööpinge vahel võrreldes teiste ehitusmaterjalidega suurem.

Puu koostis ja struktuur

Numbrid ilma sulgudeta näitavad olekuomadusi paralleelselt kiududega ja sulgudes olevad numbrid näitavad omadusi, mis on kiududega risti. Kõik väärtused viitavad puidule, mille niiskusesisaldus on 12%. Vaatamata mändide ja kuuskede erinevustele tuleks neid ehitusaja poolest statistiliselt võrdseks pidada. Mändid ja kuused on sarnase koostisega. Varda ristlõike keskel asub südamik, mis läbib kogu puu ja lõpeb ülaosas pungaga. Võti on puidus, mida saab jagada süda- ja maltspuuks.

Männipuit pole kunagi valge, sellel on alati erinevaid toone. kollased lilled mõnikord muutub roosaks. Südamik on tumedam, aja jooksul muudab südamik oma varju ja võib muutuda pruunikaspunaseks. Kivim on terve, sellel on suhteliselt suurte mõõtmetega vaigukanalid ja vaigutaskud, vaigukanalid on koondunud peamiselt hilispuidu. Maltspuit on üsna lai, kollane või roosa, aastarõngad on kogu puidu paksuses selgelt nähtavad, südamiku kiired on vaevumärgatavad. Sõlmed on suured, enamasti pöörised, kuid leidub ka tubakasõlmi. Enamgi veel, tubaka sõlmed on männil palju levinumad kui kuusel. Männipuit on seennakkuste suhtes vähem vastupidav, sageli on sellel maltspuit.

Puidu mehaaniliste omaduste testimine painutamiseks

Ka vettinud rakud on surnud, välja arvatud umbes 5-10 protsenti, mis on toitaineid kandvad parenhüümirakud. Kuna maltspuidu rakud ei ole vaiguga ummistunud, võivad nad kanda vett ja lahustuvaid toitaineid imavatest juurekarvadest puu okastesse. Maltspuidu niiskusesisaldus jääb vahemikku 120–160 protsenti. Metsa taga on kambium, mis on varre kasvukiht. Kambium toodab puidurakke sissepoole ja koorerakke väljapoole. Kambium on ümbritsetud kustutuskummiga, mida sageli nimetatakse sisemiseks kooreks.


Männilauad

Palkmajade ehitamiseks on parem kasutada männi, sellel on suurem tihedus ja vastupidavus atmosfääriteguritele. Sest sisetööd parem on võtta kuusk, saematerjalil on üllas valge välimus. Veelgi enam, mänd tumeneb aja jooksul, mõnel juhul muutub see veidi punakaks, värvimuutus toimub saematerjali lõikes ebaühtlaselt. See kvaliteet võib disainiomadusi negatiivselt mõjutada. Võrdlesime põgusalt mõningaid männi- ja kuusepuidu tööomadusi, nüüd tuleb nende omadusi täpsemalt käsitleda.

See kiht transpordib toitaineid mööda tüve alla ja jaotab need puu okste, varre ja juurte elusrakkudesse. Sibul on mürgiga seotud medullaarsete kiirte kaudu, mis elavad maltspuus, kuid on surnud südamikus. Välimine koor katab kogu varre, pakkudes kaitset veekao ja erinevate parasiitide eest.

Puit sisaldab ka 2–6 protsenti ekstraktiaineid. Valdav enamus neist on vaikhapped, rasvhapped, süsivesikud ja mineraalid. Need kiud on sama paksud kui juuksed ja on 5–6 mm pikad. Ülejäänud rakud on lühemad, õhemate seintega.

Füüsiline võrdlevad omadused saematerjal mänd ja kuusk

  • Tihedus. Männi tihedus on 500 kg/m3, kuuse tihedus on 400 kg/m3, andmed vastavad puidu suhtelisele õhuniiskusele 15%. Nagu näete, on mänd mõnevõrra tihedam kui kuusk, mis tähendab, et sellest pärit saematerjalil on suurem vastupidavus füüsilisele stressile. Kuigi peate mõistma, et puu tihedusnäitajad võivad olla väga erinevad, on see elusorganism, mitte rauatükk. Soovi korral leiab alati kuuse saematerjali, mille tihedus on suurem kui männil. Tihedus sõltub puu vanusest, kliimavöönd kasvu, aasta keskmiste temperatuuride ja sademete näidud. Isegi väärarengud ja puidu seenhaigustega nakatumise määr mõjutavad saematerjali tihedust. Üheskoos võivad need tegurid muuta tihedust 50% või rohkem ühes või teises suunas.
  • Soojusjuhtivuse koefitsient. Sellel füüsikalisel indikaatoril on otsene sõltuvus tihedusest - mida suurem on tihedus, seda suurem on soojusjuhtivus. See tähendab, et kuusk hoiab soojust paremini kui mänd. Kuid praktikas on need erinevused nii napid, et majade projekteerimisel neid ei võeta arvesse. AT rohkem soojusjuhtivust mõjutab saematerjali suhteline õhuniiskus.

Mehaanilised omadused. Seda näitajat iseloomustavad mitmed näitajad. Tugevus - maksimaalne koormus, mida saematerjal enne täielikku hävimist talub. Deformatsiooniaste - saematerjali võime pärast staatiliste koormuste eemaldamist taastada oma algsed lineaarsed mõõtmed ja kuju. Kulumiskindlus - võime taluda pinna hõõrdumist intensiivse hõõrdekoormuse perioodidel. Mehaanilised omadused on otseselt seotud tihedusega, mida suurem on tihedus, seda kõrgemad on mehaanilised omadused. Männil on vastavalt veidi suurem tihedus, selle mehaaniline jõudlus on mõnevõrra parem.

Puidu kõvaduse mõõtmine, puit

Kasvuperioodil moodustuvad kambiumis uued rakud. Kevadel ja suve alguses moodustuvad rakud on lühikesed ja suhteliselt laiad, õhukeste seintega. See tähendab, et põhitihedus on väike, umbes 300 kg kuupmeetri kohta. Tiheduse erinevuse tõttu paistab tuhk heledama rõngana kui pimedatel suvedel.

Teatud puiduliikide tugevus, kõvadus ja sitkus

Puidu tihedus, paljude jaoks võtmetegur tehnilised omadused puit, määrab peamiselt suvise puidu ja kasvurõnga laiuse suhe. Seetõttu on tiheduse kitsendamine ainult kasvurõnga laiuse põhjal eksitav.

Tööstuse jaoks on veel mitmeid näitajaid, mida tootmise käigus arvesse võetakse. erinevaid tooteid täispuidust.

  • Valmistatavus. Üsna keeruline näitaja, sellel on palju komponente. Peamised neist hõlmavad tihedust ja sõlmede olemasolu. Kuna kuusel on rohkem sõlme, on sellest mõnevõrra keerulisem tooteid valmistada. Kuid teisest küljest on männil vaigustaskud, millel on jõudlusele üsna negatiivne mõju. lõikeriistad, tuleb masinaid sagedamini seisata tehniline hooldus ja lõikeservade puhastamine kleepuvast vaigust. Teine valmistatavust mõjutav näitaja on tihedus. Suurem tihedus – materjali raskem töödelda.
  • Muutlikkus jõudlusomadused. Puidu omadused võivad olenevalt puu kõrgusest erineda. Mida stabiilsemad need näitajad on, seda tehnoloogilisemalt puitu arvestatakse. Selle näitaja järgi männil ja kuusel olulisi erinevusi pole.

1750 RUB

Kasvurõngaste arenguviisi määrab osaliselt kasvuperioodi kliima. Kasvurõngad kipuvad seetõttu olema kitsamad ja neil on külmemas kliimas peenemad suvised ribad kui soojemas. Nii saab näha heade ja halbade kasvuaastate tulemuslikkust ning seda, kuidas kasvutingimusi mõjutavad erinevad metsamajandamismeetmed. Kasv paraneb pärast harvendusraiet tänu valguse ja toitainete paremale ligipääsule ning vastupidi, kasv võib langeda, kui puu kasvab teistele suurematele naaberpuudele liiga lähedale.

  • 900 hõõruda

  • 450 rubla 455 rubla

  • 1250 hõõruda

  • 2200 hõõruda

    Kasvurõngaste laius ja suvise puidu osakaal varieeruvad tüve sees. Varre siseosas, noores metsas juure lähedal, on kasvurõngad sageli laiad peenikese paelaga. Seega kleepub tihedus tihedalt süvendi lähedal oleva puiduga, võrreldes küpse puiduga, mis asub piki varre raadiust. See toimub kogu puu pikkuses.

    Kasvurõngad on kitsamad, laiemate suvepuidurühmadega, varre välimistel osadel, eriti alumistel palkidel. Seega on suvise puidu osakaal suurem, mis annab küpsele puidule suurema tiheduse ja tugevuse. Varre alumised osad peavad olema tugevamad, et taluda tuule ja lume pingeid. Seega on tagumikupalgi tihedus suurem kui keskmises või ülemises palgis.

  • 1100 hõõruda

  • 320 hõõruda

  • 900 hõõruda

  • 350 hõõruda

    Puit on anisotroopne materjal, mis tähendab, et sellel on erinevad omadused erinevates suundades. Näiteks puit on palju tugevam kiudude suunas ehk kogu varda pikkuses kui täisnurga all läbi süü. Seda juhul, kui koormus on põhjustatud puidu surve-, tõmbe- või paindepingetest.

    Tugevus sõltub osaliselt puidu tihedusest ja sellest, kui hästi kiudude suund ühtib puidu pinge all tekkivate jõudude suunaga. Kiu suund erineb jõudude suunast sõlmedes ja siis, kui kiud ei ole paralleelsed puu servaga.

  • 4000 hõõruda

  • Toote materjali valimisel on vaja arvestada selle mehaanilisi omadusi: kõvadus, kulumiskindlus, tugevus, deformeeritavus.

    Tugevust mõjutavad ka puidu niiskusesisaldus, temperatuur ja periood, mille jooksul see on stressi all. Kuiv puit on tugevam kui see, kus on rohkem niiskust, ja külmem puit on tugevam kui soojem puit. Mida kauem puu on pinge all, seda tugevam on selle tugevus.

    Murrud võivad olla järkjärgulised või rabedad. Habras luumurd tekib ootamatult ja tekib ilma hoiatuseta. Järkjärgulisele katkemisele eelneb mingi hoiatus, näiteks suured moonutused või praod puidus. Puidu tugevus sõltub sellest, kuidas pinge tekib, seega on olemas järgmine korrelatsioon.

    Puidu kõvadus (puit) - see on puidu võime seista vastu rohkemate sissetoomisele tahked ained. Kõvadus sõltub puidu tihedusest ega ole igas suunas ühesugune. Otsapinna kõvadus heitlehised liigid on tangentsiaalsest ja radiaalsest kõrgemad 30%, okaspuudel - 40%.

    Vastavalt kõvadusastmele puuliigid jagatud kolme rühma: pehmed - kuusk, mänd, seeder, nulg, kadakas, pappel, pärn, haab, lepp, kastan, paju; kindel - lehis, kask, pöök, tamm, jalakas, jalakas, jalakas (kasetoht), plaatan, pihlakas, vaher, Pähkel, tuhk, õunapuu; väga kõva - valge akaatsia, sarvepuu, koerapuu, pukspuu, raudkask, pistaatsiapuu, jugapuu

    Puidu tugevust ei saa murdumispiiril täielikult ära kasutada, seetõttu tuleb valida madalamad pingetasemed. Seda seetõttu, et puidu omadused on nii laialt levinud, mis tähendab, et tuleb luua kaitseväljad.

    Mõned erinevused saematerjali vahel

    Tugevuse osas käsitletakse mändi ja kuuske ühtemoodi ning neil on üldiselt samad tugevusväärtused. Tugevusomaduste hulka võib arvata ka jäikuse ja kõvaduse. Jäikus on painde või deformatsiooni vastand. Kui kõrge jäikusega puit on kõverdatud, ei anna see kuigi palju, jäädes samas üsna sirgeks. Painutusaste sõltub puidu terast ja selle elastsusmoodulist. Kõrge elastsusmoodul tähendab suurt jäikust.

    puidu kõvadus oleneb paljudest teguritest: selle niiskus, hilise puidu sisaldus aastakihtides, kasvukoht, koristusaeg. Näiteks 1% niiskuse suurenemine vähendab otsa kõvadust 3% ning tangentsiaalset ja radiaalset kõvadust 2%. Hilise puidu suurenemine suurendab tihedust ja parandab materjali mehaanilisi omadusi. Kuivas kasvukohas (sirgete kõrgete tüvedega) kasvanud männid on kõvemad kui soisel pinnasel kasvavad männid. Detsembris langetatud puu puit on suurema kõvadusega kui veebruaris.

    Kõvadus viitab kergusele, millega pinda kahjustab välise surve, nagu näiteks kontsad põrandal või koputused lauale. Puidu kõvadus on suurem koos süüga kui selle vastu. Lõppsüü pind on kõva ja vastupidav, kuna pind on täielikult puidusüü.

    Lisaks kiudude suunale sõltub puidu kõvadus eelkõige tihedusest. AT puitpõrandad nii et kevadpuit kulub kiiremini kui suvepuit. Seega puit kõrge tihedusega tuleb valida põranda jaoks. Puidul on head soojusomadused ja nagu soojusisolatsioonimaterjal kasutatakse traditsioonilist puitu. Soojusjuhtivus on suurem kiudude suunas ning see suureneb koos niiskuse taseme ja tihedusega.

    Kõvad kivid, on reeglina sobivamad mehaaniliseks töötlemiseks (puurimine, treimine, freesimine). Neid kasutatakse valmistamisel parkett, seinapaneelid(vooder), tööriistad, seadmed. pehmed kivid jaoks kasutada käsitsi töötlemine kasutades nuge, lõikureid, peitleid.

    Puidu kõvaduse mõõtmine, puit

    Puidu kõvaduse mõõtmiseks Brinelli meetodil võetakse 10-millimeetrise läbimõõduga teraskuul ja surutakse see pinnale, rakendades teatud aja jooksul teatud jõudu. Pärast seda mõõdetakse tekkinud mõlgi sügavus ja laius ning arvutatakse kõvaduse väärtus. Brinelli meetodi järgi, mida kõvem puit, seda suurem on määr.

    Võrrelge selle jaotise tabelit 11. Puidu põlemisomadusi mõjutavad mitmed tegurid, eelkõige niiskusesisaldus, mõõtmed, tihedus ja kiu suund. Süttimisaeg võib olla väga erinev ja sõltub soojuskiirgusest, ventilatsioonist ja lahtise leegi olemasolust. Kõige madalam soojuskiirgus puidu süütamiseks lahtise leegiga on umbes 12 kW kuupmeetri kohta. Rohkem kõrged tasemed ilma lahtise leegita süütamiseks on vajalik soojuskiirgus. Puidu põletamine tekitab mõõdukas koguses suitsu.

    Vastavalt kõvadusastmele kõik 12% niiskuse juures olevad puuliigid võib jagada kolme rühma:

    • pehmed - mänd, kuusk, pappel, pärn, haab.
    • tahke - lehis, kask, pöök, jalakas, vaher, saar
    • väga kõva - valge akaatsia, eebenipuu, eukalüpt, koerapuu, pukspuu
  • Laadimine...
    Üles