таження, Н; l - проліт, тобто відстань між центрами опор, рівний 240 мм; b і h - ширина (в радіальному) і висота (у тангенціальному) напрямках, мм.
У середньому межа міцності при статичному вигині складає 100 МПа. При випробуваннях до зразка прикладають дві рівні і протилежно направлені сили, що викликають руйнування в паралельній їм площині, відбувається зрушення. Розрізняють три види випробувань на зрушення: сколювання вздовж волокон, сколювання поперек волокон і перерізання деревини поперек волокон. Схеми дії сил при цих випробуваннях показані на малюнку:
Для випробування на сколювання вздовж волокон застосовують зразок, форма і розміри якого показані на малюнку:
Межа міцності при сколюванні вздовж волокон визначають за формулою:
=Pmax/(b * l),
де (b * l) - майданчик сколювання, мм2.
Величина границі міцності - дотичних максимальних напружень при сколюванні вздовж волокон в середньому для всіх порід становить приблизно 1/5 від межі міцності при стисненні вздовж волокон. Межа міцності при сколюванні поперек волокон в 2 рази менше, а межа міцності при перерізанні поперек волокон в 4 рази більше, ніж межа міцності при сколюванні вздовж волокон.
Деформативність. При короткочасних навантаженнях в деревині виникають переважно пружні деформації, які після навантаження зникають. До певної межі залежність між напругою і деформаціями близька до лінійної (закон Гука). Основним показником деформативності служить коефіцієнт пропорційності - модуль пружності. Модуль пружності вздовж волокон Е=12-16 ГПа, що в 20 разів більше, ніж поперек волокон.
Чим більше модуль пружності, тим більш жорстка деревина. Зі збільшенням вмісту зв'язаної води і температури деревини, жорсткість її знижується. У навантаженої деревині при висиханні або охолодженні частина пружних деформацій перетвориться в заморожені залишкові деформації. Вони зникають при нагріванні або зволоженні. Оскільки деревина складається в основному з полімерів з довгими гнучкими ланцюговими молекулами, її деформативність залежить від тривалості впливу навантажень.
Механічні властивості деревини, як і інших полімерів, вивчаються на базі загальної науки реології. Ця наука розглядає загальні закони деформування матеріалів під впливом навантаження з урахуванням фактору часу. Експлуатаційні та технологічні властивості. Міцність деревини при тривалих постійних навантаженнях важливо знати у зв'язку із застосуванням її в будівельних конструкціях. Показником цієї властивості є межа тривалого опору бд. с., який в середньому для всіх видів навантаження становить приблизно 0,5 - 0,6 величини межі міцності при короткочасних статичних випробуваннях. Показником міцності при змінних навантаженнях є межа витривалості, середня величина якого складає приблизно 0,2 від статичної межі міцності.
При проектуванні дерев'яних конструкцій в розрахунках використовують не межі міцності малих зразків деревини, а в кілька разів менші показники - розрахункові опори. Вони враховують великі розміри елементів конструкцій, наявність вад деревини, тривалість дії навантаження, вологість, температуру та інші фактори. Питома в'язкість характеризує здатність деревини поглинати роботу при ударі без руйнування і визначається при випробуваннях на вигин. Ударна в'язкість у деревини листяних порід в середньому в 2 рази більше, ніж у деревини хвойних порід. Твердість характеризує здатність деревини пручатися вдавлюванню більш твердого тіла. Випробування на статичну твердість проводять за схемою, показаної на малюнку:
Для випробування на твердість використовують пристосування, яке має пуансон з напівсферичним наконечником. Його вдавлюють на глибину радіусу. Після випробування в деревині залишається відбиток, площа проекції якого при вказаному радіусі півсфери становить 100 мм2. Показником статичної твердості зразка, Н/мм2, є зусилля, віднесене до цієї площі.
Статична твердість торцевої поверхні вища, ніж бічних поверхонь. Усі вітчизняні породи по твердості торцевій поверхні при вологості 12% ділять на 3 групи: м'які (твердість 40 Н/мм2 і менше), тверді (41-80) і дуже тверді (більше 80 Н/мм2). Ударну твердість визначають, скидаючи сталева кулька діаметром 25 мм з висоти 0,5 м на поверхню зразка, величина якого тим більше, чим менше твердість деревини.
Зносостійкість - здатність деревини чинити опір зносу, тобто поступового руйнування її поверхневих зон при терті. Випробування на зносостійкість деревини показали, що знос з бічних поверхонь значно більше, ніж з поверхні торцевого розрізу. З підвищенням щільності і твердості деревини знос зменшився. У вологої деревини знос більше, ніж у сухої.
Унікальною властивістю деревини є здатність утримувати кріплення: цвяхи, шурупи, скоби, милиці та ін. При забиванні цвяха в деревину виникають пружні деформації, які забе...
