Ciemniejący dąb jest gęstą bryłą. Twardość drewna

1. Twardość drewna, jedna z najbardziej podstawowych cech drewna
Drzewo – każdy wie, jak wygląda z zewnątrz, ale niewiele osób ma pojęcie, jak wygląda w środku. A wewnątrz drzewa składa się z komórek, które mają grube ściany i są rozmieszczone wzdłuż osi drzewa. Te grubościenne komórki odpowiadają za twardość drewna. Oprócz tych komórek drzewo ma komórki o cienkich ścianach, które znajdują się pomiędzy komórkami o grubych ścianach i służą do gromadzenia użytecznych i składników odżywczych dla drzewa.
Jakość drewna określają następujące wskaźniki:
- Wytrzymałość to odporność drewna na obciążenia mechaniczne. Zazwyczaj drewno bada się pod kątem wytrzymałości, rozciągając je i ściskając wzdłuż i w poprzek włókien. Istnieje również metoda zginania statycznego.
- Odporność na zużycie - zdolność drewna do nie zapadania się pod wpływem tarcia. Końcowe boki drzewa są mniej podatne na zużycie niż boki. Ponadto mokre drewno zużywa się szybciej niż suche.
- Wilgotność drewna ma dwa wskaźniki: względny i bezwzględny. Według wskaźników wilgotności drewno dzieli się na 4 kategorie: mokre, gdy wilgotność przekracza 23%, półsuche, gdy wskaźniki wilgotności wahają się od 18 do 23%, powietrznie suche, tutaj wskaźniki wilgotności powinny wynosić od 12 do 18%, suche , gdy wilgotność drzewa nie przekracza 12%. Im wyższa wilgotność drzewa, tym gorsza jest jego jakość.
A osobno chciałbym porozmawiać o ostatniej jakości, która nazywa się twardością drewna.
Twardość drewna
Twardość drewna obejmuje jego odporność na penetrację ciała stałe wewnątrz konstrukcji. Istnieją trzy rodzaje twardości drewna: koniec, który ma najwyższy stopień twardości; styczne i promieniowe, mające te same wskaźniki. Na twardość drewna wpływa wiele czynników, ale najważniejszym jest wilgotność drewna. Tak więc, jeśli wilgotność zmieni swoje wskaźniki o 1%, wówczas twardość końcowa zmieni się o 3%, a twardość promieniowa i styczna zmieni się o 2%. Ale twardość drzewa zależy nie tylko od gatunku, ale także od warunków, w jakich rosło.
Drzewa wysuszone do wilgotności 12% dzieli się na trzy grupy ze względu na twardość końcową drzewa.
1. Miękkie rasy drzewa o twardości mniejszej niż 40 MPa, do których zalicza się takie drzewa, jak świerk, jodła, sosna, olcha, lipa i osika.
2. Gatunki drewna twardego, którego twardość końcowa waha się w przedziale od 40 do 80 MPa. Należą do nich brzoza, wiąz, wiąz, jesion, wiąz, Modrzew syberyjski, klon, jabłoń.
3. Bardzo twarde skały drewno o twardości większej niż 80 MPa. Należą do nich grab, brzoza żelazna, bukszpan, dereń i lemiesz biały.
Im twardsze drewno, tym łatwiej to zrobić uderzenie mechaniczne czyli piłowanie, struganie i tak dalej. Cóż, oczywiście wiele zależy również od ostrości narzędzia.
Jak być może już zauważyłeś, twardość drewna ma jednostki miary, co oznacza, że ​​można ją obliczyć. Twardość drewna oblicza się na dwa sposoby, których istota jest w przybliżeniu taka sama. Badane drewno prasowane jest za pomocą specjalnych urządzeń posiadających kulistą końcówkę.
Podobne badania przeprowadzono na wszystkich gatunkach drzew i na podstawie ich danych sporządzono specjalną tabelę twardości drewna.

Twardość drewna według Brinella

Twardość drewna określa się również za pomocą skali Brinella. Pomiary twardości drewna według Brinella przeprowadza się przy wilgotności drewna wynoszącej 12%. Metoda Brinella polega na wywieraniu nacisku na kulkę o średnicy jednego centymetra ze stałą określoną siłą i przez określony czas. I na podstawie jakiego rodzaju wgniecenia oceniają twardość drzewa. Im mniejsze wgniecenie, tym większa twardość. Najczęściej metodę Brinella stosuje się do określania twardości materiałów takich jak parkiet, deski z drewna litego i inne materiały drewniane przeznaczone na podłogi. W zasadzie dwie pierwsze metody określania twardości drewna oraz metoda Brinella dają takie same wyniki, różnią się jedynie jednostkami miary. Poniżej znajduje się tabela podsumowująca twardość drewna według dwóch pierwszych metod (jednostka miary przeliczana jest na procent) oraz według metody Brinella.
Gatunki drewna Twardość w % Twardość Brinella
Sosna 43 1.6
Olcha 57 2.1
Brzoza 70 2.6
Wiąz 81 3.0
Klon europejski 81 3.0
Wiśnia 81 3.0
Iroko 85 3.2
Dąb Czerwony 89 3.3
Sapella 92 3.4
Akacja 100 3.7
Dąb 100 3.7
Buk 103 3.8
Grab 105 3.9
Jesion 108 4.0
Jatoba 127 4.7
Dussi 132 4.9
Merbau 138 5.1
Orzech europejski 141 5.2
Paduc 146 5.4
Badi 146 5.4
Bubinga 154 5.7
Podnośnik 168 6.2
Ipe 170 6.3
Kumaru 189 7.0
Sucupira 197 7.3

Ale niezależnie od tego, jak twarde jest drewno, nadal nie będzie ono w stanie wytrzymać dużych i długotrwałych obciążeń, szczególnie jeśli chodzi o nogi mebli lub upadek jakiegokolwiek ciężkiego przedmiotu. Dlatego konieczne jest przybicie gumy do nóg mebli. Chociaż nie musisz tego robić, ponieważ prawie każda szanująca się osoba ma wgniecenia na podłodze od mebli.
Zastosowanie drzew o różnej twardości
Ale poważnie, drewno jest aktywnie wykorzystywane zarówno w budownictwie, jak iw produkcja rzemieślnicza. Na przykład miękkie drzewo, które obejmuje świerk, sosnę lub cedr. Z tego drewna wykonane są często używane w budownictwie pudełka, papier i drewno prasowane. Poza tym mają jeszcze jednego cecha pozytywna rosną szybko, dlatego często uprawia się je sztucznie. Miękkie drewno jest bardzo łatwe w obróbce. Więc nie powinieneś mieć żadnych problemów, jeśli chcesz to piłować, wiercić, szlifować i tak dalej.
Twarde drzewo, do którego zalicza się dąb i jesion, rośnie powoli i jest trudne w obróbce. Ale zalety takiego drzewa obejmują tę samą twardość, a także odporność na gnicie. Wszystko to doprowadziło do tego, że twarde drewno zaczęto używać do produkcji mebli, instrumentów muzycznych, łodzi, klubów itp. Lite drewno może pochwalić się także tym, że wykonuje się z niego okleinę dekoracyjną.
Meble oczywiście są również wykonane miękkie drewno, ale meble wykonane ze skał solidne drewno, cena jest znacznie wyższa. Ponadto, wykonując produkty z miękkiego drewna, są one albo malowane, albo pokrywane fornirem, który jest wykonany z twardych gatunków drewna.
Trochę mistycyzmu
Oto kolejny fakt, który nie został naukowo udowodniony, ale według naszych przodków jest prawdziwy. Wszystkie drzewa mają jakiś rodzaj energii i w różny sposób wpływają na ludzi.
Do drzew odbierających nam energię zalicza się świerk, wierzba, topola, kasztan, osika, a nasi przodkowie nazywają je drzewami wampirów. Nie zaleca się kupowania mebli z tych drzew, chociaż z jednej strony pochłaniają one energię, co oznacza, że ​​wchłaniamy także wszystko, co jest złe, chore, czy w złym humorze. Ale z drugiej strony, wraz ze złem, zabierają nam także dobro.
Są też drzewa, które dodają siły i pozytywnie wpływają na naszą energię. Do takich drzew należą dąb, akacja, brzoza i klon. Wszystkie pozostałe drzewa są uważane za neutralne.
Ale jest tu jeszcze jeden ciekawy fakt: Drzewa wampirów mają niższą twardość niż drzewa poprawiające naszą kondycję.

Twardość. Umiejętnośćtrzymaćzapięcia

W naukach o drewnie istnieje specjalne (w porównaniu do metalologii) podejście do określania i pomiaru takich właściwości materiałów, jak twardość. Te cechy, a także specyficzna cecha drewna – zdolność do trzymania elementów złącznych, są tematem kolejnej publikacji działu.

Twardośćdrewno

Twardość uważana jest za parametr technologiczny, ponieważ tę właściwość należy szczególnie uwzględnić podczas obróbki drewna metodą cięcia. Okres trwałości zależy od twardości przedmiotu obrabianego narzędzie tnące. Ponadto twardość ma znaczący wpływ na działanie i właściwości konsumenckie produkty, na przykład pod kątem odporności na zużycie wykładziny podłogowe, stopnie schodów itp.

Twardość definiuje się jako właściwość materiału polegającą na przeciwstawianiu się odkształceniom plastycznym powierzchni ciała podczas jego interakcji z innym ciałem. W praktyce pomiar twardości polega na ciągłym wciskaniu specjalnego stempla – wgłębnika – w powierzchnię próbki materiału. W przypadku metali jest to stalowa kula lub diamentowy stożek lub piramida. Tutaj siła wcięcia pozostaje stała, a twardość zależy od wielkości druku. Aby przeprowadzić te operacje, urządzenia są wyposażone w specjalne mikroskopy pomiarowe. W zależności od materiału i kształtu wgłębnika istnieją różne metody (Brinell, Rockwell, Vickers itp.). Dla każdej z tych metod opracowano własną skalę wartości twardości w jednostkach konwencjonalnych. Dlatego też zwyczajowo przy wskazywaniu twardości w tych jednostkach zawsze towarzyszy im symbol metody, która została zastosowana do jej wyznaczenia, np.: HB – skala Brinella; HRC – skala Rockwella itp.

W przypadku drewna zasada pozostaje ta sama, ale metoda pomiaru jest nieco prostsza. Różnią się także jednostki, w których wyrażana jest twardość drewna. Jako wgłębnik zastosowano stalową półkulę o promieniu 5,64 mm. Wciskanie przeprowadza się przez 1-2 minuty na głębokość 5,64 mm i mierzy się wymaganą do tego siłę. Głębokość zanurzenia kontrolowana jest za pomocą czujnika zegarowego. Promień wgłębnika nie został wybrany przypadkowo. Obszar rzutu poziomego wydruku przy określony promień półkula wynosi 100 mm 2. Otrzymana wartość siły jest odniesiona do powierzchni wcięcia i wyraża twardość w N/mm 2. Tak wyznaczoną twardość nazywa się zwykle statyczną. Twardość statyczna powierzchni czołowej próbek drewna jest większa niż powierzchni bocznych: o około 40% – dla gatunki iglaste i 30% dla drzew liściastych. U większości gatunków nie ma prawie żadnych różnic w twardości powierzchni promieniowej i stycznej, a jedynie u gatunków z rozwiniętymi promieniami rdzeniowymi (dąb, buk, wiąz) twardość promieniowa jest o 5-10% większa niż styczna. Twardość drewna przy wilgotności normalnej (12%) jest około dwukrotnie większa niż przy wilgotności przekraczającej granicę nasycenia ścian komórkowych (30%).

Klasyfikacja gatunków drewna według twardości:

Wszystkie skały krajowe dzielą się na trzy grupy w zależności od twardości powierzchni końcowej przy wilgotności 12%:

Miękkie (twardość poniżej 40 N/mm2) - cedr, lipa, osika, świerk, topola, jodła, sosna, olcha;

Twardy (41-80 N/mm 2) - modrzew syberyjski, brzoza, buk, dąb, wiąz, wiąz, klon, jabłko, grusza, jesion;

Bardzo twarde (powyżej 80 N/mm2) - grab, akacja biała, brzoza żelazna, dereń, bukszpan, żelazne drewno, cis, grab chmielowy, pistacja.

Różne elementy anatomiczne drewna mają różną twardość. Oznacza się go na obszarach znacznie mniejszych niż w badaniach standardowych. Stwierdzono zatem, że twardość strefy wczesnej warstw rocznych jest znacznie niższa niż strefy późnej (szczególnie u gatunków iglastych). Na przykład w przypadku modrzewia drewno późnej strefy warstwy rocznej jest ponad sześciokrotnie twardsze niż drewno strefy wczesnej.

Niektóre gatunki charakteryzują się wzrostem twardości wraz z wiekiem produktów (modrzew, dąb). To samo zjawisko obserwuje się przy długotrwałym kontakcie z wodą rzeczną u takich gatunków jak modrzew i dąb bagienny.

W niektórych przypadkach ważna jest znajomość twardości udarowej. Określa się go poprzez upuszczenie stalowej kulki o średnicy 25 mm na próbkę z wysokości 500 mm. Następnie energię kulki, z jaką spada ona na powierzchnię próbki, odnosi się do powierzchni wcięcia i wyraża się twardość udarową w J/cm 2 .

Zdolność drewna do utrzymywania elementów złącznych.

Nie ma takiej osoby, o której by nie wiedział wyjątkowa umiejętność drewno do mocowania elementów mocujących - gwoździ, wkrętów, zszywek, kul itp. Zdolność tę tłumaczy się procesami zachodzącymi w drewnie podczas wbijania gwoździa lub wkręcania śruby. Drewno w strefie mocowania ulega odkształceniom sprężystym i plastycznym aż do miejscowego zniszczenia. Odkształcenia sprężyste powodują nacisk na powierzchnię gwoździa (śruby), co powoduje powstanie siły tarcia, która utrzymuje łącznik w części. Metodę określania wytrzymałości na wyrywanie elementów złącznych opracowała firma TsNIIMOD. Za pomocą tej metody badano główne rasy komercyjne. Odbywa się to w następujący sposób.

TWARDOŚĆ UDERZENIA POWIERZCHNI PROMIENIOWEJ NIEKTÓRYCH GATUNKÓW DREWNA

Jako próbkę stosuje się blok drewna o przekroju 50 x 50 mm i długości 150 mm. Do badań stosuje się gwoździe o średnicy 2 mm i śruby o średnicy 4 mm, ich długość musi wynosić co najmniej 50 mm. Gwoździe wbija się (wciska) na głębokość 30 mm ±1. Wkręty wkręca się we wcześniej wywiercony otwór o głębokości 16 mm na głębokość 20 mm ±1. Wyciąganie gwoździ lub śrub odbywa się za pomocą specjalnego urządzenia. Starają się utrzymać stałą prędkość ciągnięcia, aby gwóźdź został usunięty mi przez 3 minuty. W tym przypadku rejestrowana jest siła maksymalna, która jest powiązana z głębokością wbicia i określa opór właściwy przy wyrywaniu elementów złącznych. Naturalnie, wyciągnięcie wkrętów wymaga większego wysiłku niż w przypadku gwoździ, ponieważ tutaj siła tarcia jest dodawana do siły, którą należy przyłożyć, aby pokonać opór włókien drzewnych na przecięcie i rozdarcie. Aby wyciągnąć śruby o tej samej średnicy co gwoździe, ale o połowę krótsze, będziesz potrzebować dwukrotnie większej siły.

Opór wyciągania gwoździ zależy przede wszystkim od kierunku. Jeśli wbijesz gwóźdź w koniec próbki (wzdłuż włókien), to siła wyrywania próbki będzie o 10-50% mniejsza niż w przypadku wbijania gwoździa w poprzek włókien. Różnica pomiędzy powierzchnią promieniową i styczną jest prawie niewidoczna.

Naturalnie na ten wskaźnik wpływa wilgotność drewna. Łatwiej jest wbić gwóźdź w mokre drewno i wyciągnąć go niż w suche drewno. Gwóźdź wbity w suche drewno będzie trzymał się pewniej niż ten wbity w wilgotne drewno. Wyjaśnia to fakt, że po wyschnięciu drewna odkształcenia sprężyste częściowo zamieniają się w zamarznięte, a naprężenia szczątkowe i siły tarcia utrzymujące gwóźdź maleją.

Im większa gęstość drewna, tym większa siła wymagana do wbicia i wyciągnięcia elementów złącznych. Więc,
Do wyciągnięcia gwoździa wbitego w próbkę grabu (gęstość 730 kg/m 5) potrzebna jest siła około 4 razy większa niż w przypadku gwoździa wbitego w próbkę sosny (gęstość 440 kg/m 5).

Maj-czerwiec 2003 DRZEWO. RU

Z natury różne typy drzewa mają różną twardość. Do pomiaru twardości parkietu stosuje się metodę Brinella.

W tym celu stalową kulkę o średnicy 10 mm wciska się w powierzchnię z określoną siłą i czasem trwania. Następnie mierzy się powstałe wgniecenie i oblicza wartość twardości Brinella. Im twardsze drewno, tym wyższy jest ten wskaźnik.

Jatoba - 7.0

Merbau - 4,9

Klon kanadyjski - 4,8

Palisander - 4,4

Popiół - 4,0

Wiśnia - 3,6

Orzech Amerykański - 3.4

Klon Europejski - 3.0

Brzoza - 2,6

Dąb- od czasów starożytnych słynęła ze swojej siły i wytrzymałości. Nie ustępuje innym drzewom pod względem twardości. Parkiet dębowy zachowuje charakter otoczenia. Ta podłoga z biegiem lat staje się coraz lepsza. Dąb - drzewo żółte - brązowy z oryginalnym rysunkiem. Podłoga dębowa od Kers to doskonała, nowoczesna wersja tradycyjnej parkiet. Dąb doskonale pasuje do większości wnętrz, przetrwał wszelkie zmiany i wahania mody. Parkiet dębowy wywołuje poczucie bezpieczeństwa i relaksu, a jednocześnie delikatnie reaguje na wahania wilgotności powietrza.

Brzozowy- dawny obiekt kultu romantyków przyrody oraz źródło inspiracji poetów i trubadurów. To jasne, miodowe drewno o satynowym połysku w strukturze słojów. Sęki sprawiają, że brzoza jest atrakcyjna i naturalna. Podłoga brzozowa to podłoga, która mówi sama za siebie dzięki swojej niesamowitej zdolności do podkreślania i rozjaśniania wszystkiego wokół. Brzoza jest dość miękkim gatunkiem drewna, a jednocześnie dość odpornym na zużycie.

Wiśniowy- Wiśnia amerykańska ma jasnoczerwony odcień i ziarnistą strukturę. Drewno to jest jednym z najmodniejszych materiałów. Parkiet wiśniowy nadaje pomieszczeniu ciepły i ekskluzywny wygląd. Wiśnia nadaje się do duża przestrzeń. Atrakcyjny czerwonobrązowy kolor wiśni pobudza estetykę. Wiśnia jest prawie tak twarda jak dąb.

Klon- rozważano to przez wiele lat najpiękniejsze drzewo. Twardy klon kanadyjski jest najtwardszym i najtrwalszym ze wszystkich klonów. Świeżo ułożona podłoga klonowa jest bardzo jasna i stopniowo dojrzewa do ładnego miodowego koloru. Obecnie Kers oferuje dwa rodzaje podłóg: kanadyjski twardy klon i jego europejski brat, który ma jaśniejszy odcień i bardziej miękkie drewno.

Merbau- parkiet mahoniowy. Ten typ charakteryzuje się bardzo dużą odpornością na zużycie i twardością, co tłumaczy jego prywatne zastosowanie w angielskich pubach. Oryginalna obróbka lakieru firmy Koers zapewni Twojemu domowi wyjątkowe wyrafinowanie i komfort. Parkiet Merbau prezentuje się bardzo elegancko.

Nakrętka- Rośnie wszędzie. Główne regiony: Europa Południowa, Azja, Ameryka.

Jasny biel, drewno dojrzałe- brązowo-szary, z ciemniejszymi inkluzjami. W zależności od klimatu i gleby kolor i struktura drewna znacznie się różni, zawsze jednak jest ono bardzo dekoracyjne i od dawna jest szeroko stosowane w dekoracji wnętrz i produkcji mebli.

Buk- jest lekkie, proste drewno z jasnoczerwonym odcieniem. Struktura buku jest spokojna, ledwo wyczuwalna. Buk charakteryzuje się zwiększoną odpornością na zużycie i twardością w połączeniu z jego jasne kolory. Parkiet bukowy sprawia wrażenie miękkości i podkreśla harmonię w pomieszczeniu. Parkiet ten jest skromny, cichy i pasuje do pomieszczeń. Gdzie zwraca się uwagę na meble i ściany.

Czerwony Dąb- ten rodzaj drewna przyjechał do nas z Ameryki. To szykowna interpretacja dębu o bardziej odkrywczej, lekko czerwonawej fakturze. Parkiet ten doda uroku i piękna Twojemu wnętrzu, a jednocześnie doskonale komponuje się z innymi produktami dębowymi.

Popiół- uważany za drzewo królewskie. Jest znany jako twardy i sprężysty gatunek drewna. Jesion ma wesołą i piękną strukturę od jasnożółtej do czerwonobrązowej. Podłoga jesionowa charakteryzuje się doskonałą fakturą, która w atrakcyjny i dyskretny sposób łączy się z klasyką wzór parkietu. Podłoga jesionowa jest bardzo funkcjonalna i w rzeczywistości jest twardsza niż dąb. Jesion zapewnia poczucie światła i przestrzeni. Jest trwały, elastyczny i mocny.

Yarra- Australijski eukaliptus, ciemnoczerwone drewno. Ten parkiet z Australii to jeden z najtwardszych produktów w ofercie firmy. Został opracowany specjalnie dla osób z oryginalną wizją świata. Parkiet Yarra wygląda ekskluzywnie i elegancko.

Jatoba- Rośnie w tropikalnej części środkowej i Ameryka Południowa z Meksyku do dorzecza Amazonki. Biel jest szarobiała, stosunkowo szeroka. Dojrzałe drewno ma bardzo piękne i dekoracyjne odcienie od pomarańczowo-brązowego do fioletowego i ciemnobrązowego.

Drewno jest ciężkie, mocne, twarde, a jednocześnie stosunkowo elastyczne. Jest trudny w obróbce, ale można go zeszlifować i wypolerować niemal do perfekcji lustrzany połysk. W niektórych przypadkach kolor porów drewna może przybrać kolor od prawie białego do cytrynowożółtego.