Apakah sifat mekanikal yang ada pada kayu?

Kayu adalah bahan yang agak popular yang mendapati aplikasinya dalam pelbagai bidang kehidupan manusia. Pada masa yang sama, tidak semua orang tahu bahawa bahan mentah mempunyai beberapa ciri unik. Hari ini dalam artikel kami, kami akan melihat dengan lebih dekat sifat mekanikal kayu.

Sifat mekanikal kayu mencirikan kualiti keseluruhan bahan dan berkadar langsung dengannya. Penunjuk kekuatan mekanikal yang paling penting termasuk keupayaan kayu untuk menahan beban kedua-dua jenis statik dan dinamik.

Untuk untuk menentukan sifat mekanikal yang dimiliki oleh bahan, ia diregangkan, dimampatkan, dibengkokkan dan digunting. Perlu diingat bahawa kayu dipanggil bahan anisotropik, masing-masing, bahan mentah boleh mempunyai sifat yang berbeza bergantung pada arah di mana ia terjejas. Terdapat 2 arah secara keseluruhan: jejari dan tangen.

Ciri mekanikal kayu yang paling penting ialah kekuatannya. Ciri-ciri kekuatan mempunyai kesan langsung ke atas bagaimana dan pada tahap apa bahan boleh menahan dan menahan patah yang tidak diingini.

Kelas pertengahan (yang dipanggil "perantaraan") diduduki oleh konifer. Kadar yang lebih tinggi adalah ciri, sebagai contoh, untuk birch - itulah sebabnya pelbagai struktur sokongan dan sokongan sangat kerap dibuat daripadanya, serta unsur-unsur yang meningkatkan rintangan haus adalah penting.

Perlu diingatkan bahawa tahap kekuatan dan keanjalan dipengaruhi oleh tahap kelembapan. Jadi, apabila dilembapkan, tindak balas tertentu berlaku di dalam kayu, yang mengurangkan kekuatannya. Selain itu, peruntukan ini hanya relevan jika tahap lembapan meningkat kepada 25%. Pelembapan selanjutnya tidak berbeza dalam sebarang tindak balas yang ketara dan tidak menjejaskan penunjuk kekuatan. Pakar memahami perkara ini.

Untuk untuk membandingkan penunjuk kekuatan batuan yang berbeza, anda perlu memastikan bahawa penunjuk kelembapannya adalah sama - hanya dalam kes ini adalah mungkin untuk bercakap tentang keputusan yang objektif dan tidak berat sebelah.

Sebagai tambahan kepada kelembapan, apabila mengukur kekuatan, ia juga penting untuk memberi perhatian kepada sifat dan tempoh beban. Sebagai contoh, beban statik adalah malar. Di samping itu, mereka dicirikan oleh peningkatan yang perlahan dan beransur-ansur.Sebaliknya, beban dinamik agak pendek. Satu cara atau yang lain, kedua-dua beban boleh memusnahkan kayu.

Ia juga harus diingat bahawa penunjuk kekuatan, had dan hadnya berbeza bergantung pada jenis ubah bentuk tertentu.

• Regangan. Jika kita bercakap tentang kekuatan tegangan kayu, maka penunjuk ini ialah 1,300 kgf / cm2 (dan parameter ini relevan untuk semua jenis). Dalam keadaan sedemikian, struktur dalaman kayu adalah sangat penting. Jika gentian disusun dengan betul dan tersusun, maka kekuatan meningkat (dan sebaliknya). Kekuatan berbeza bergantung pada sama ada kayu itu diregangkan sepanjang atau melintang. Dalam kes pertama, penunjuk agak besar, dan dalam kes kedua, ia adalah 20 kali kurang dan berjumlah 65 kgf / cm2. Kerana ciri-ciri mekanikal inilah kayu jarang digunakan untuk mencipta produk yang berfungsi dalam ketegangan melintang.

• Mampatan. Seperti mana-mana kesan lain pada kayu, ia boleh dilakukan dalam arah membujur dan melintang. Jika kita bercakap tentang pemampatan di sepanjang gentian, maka perlu diperhatikan bahawa dalam kes ini batu akan dipendekkan (ini adalah bagaimana proses ubah bentuk akan nyata di luar). Ia juga harus diingat bahawa kekuatan kayu, yang dimampatkan bukan sepanjang, tetapi merentasi, dikurangkan dengan ketara, khususnya sebanyak 8 kali. Dalam keadaan makmal, pokok itu dimampatkan dalam arah jejari dan tangen. Semasa menjalankan eksperimen sedemikian, saintis telah memastikan dengan pasti bahawa kekuatan mampatan batuan yang berbeza adalah tidak sama. Jadi, batuan dengan sinar teras dibezakan oleh penunjuk yang lebih tinggi di bawah mampatan jejari. Sebaliknya, konifer menunjukkan nilai kekuatan yang agak tinggi walaupun di bawah mampatan tangen.

• Lentur statik. Ciri khas jenis impak ini, seperti lenturan statik, ialah lapisan kayu yang berbeza menerima kesan yang berbeza, iaitu, lapisan atas kayu menerima tegasan mampatan, dan lapisan bawah - meregangkan sepanjang gentian. Di antara lapisan atas dan bawah terdapat lapisan khas yang tidak mengalami sebarang tekanan. Secara tradisinya, lapisan ini dipanggil neutral. Pada mulanya, pemusnahan bahan bermula di zon regangan yang lebih rendah, yang berkaitan dengan serat kayu paling luar yang koyak. Terdapat penunjuk kekuatan purata, yang tipikal untuk sebilangan besar spesies kayu, ia adalah 1,000 kgf / cm2 (sementara mungkin terdapat penyelewengan dari penunjuk ini, bergantung pada penunjuk unik setiap spesies tertentu, serta pada tahap kelembapan).

• Beralih. Pada asasnya, ricih ialah ubah bentuk, iaitu anjakan satu bahagian berbanding bahagian yang lain. Terdapat beberapa jenis ricih yang berbeza: ricih (ia boleh berlaku dalam sebarang arah) dan ricih. Dalam kes ini, amat penting untuk memantau sejauh mana pokok itu kekal. Oleh itu, serpihan sepanjang memberi kesan negatif kepada penunjuk kekuatan, batu kekal lebih kuat semasa serpihan melintang.

Selain kekuatan, kayu juga dicirikan oleh sifat mekanikal dan fizikal-mekanikal yang lain. Mari kita lihat lebih dekat pada yang utama.

Pertama sekali, adalah perlu untuk mengatakan tentang ciri-ciri bahan semula jadi seperti kekerasan. Kekerasan adalah salah satu ciri terpenting bahan dan merupakan keupayaan bahan mentah untuk menahan berhubung dengan penembusan badan pepejal bentuk tertentu. Bezakan antara kekerasan hujung dan sisi (bergantung pada sisi bahan yang terjejas). Kekerasan hujung lebih tinggi dari segi prestasinya.

Bergantung pada penunjuk kekerasan, bahan binaan seperti kayu dibahagikan kepada 3 kumpulan utama:

• lembut (contohnya, pain, spruce, cedar, fir, linden, aspen, alder, chestnut, dll.);
• pepejal;
• lebih keras.

Oleh itu, dalam pembuatan produk tertentu, sangat penting untuk mengambil kira parameter seperti kekerasan. Sebagai contoh, adalah wajar untuk membuat elemen hiasan daripada jenis lembut, dan hanya jenis yang keras terutamanya sesuai untuk membuat struktur sokongan.

Kekerasan kayu adalah kritikal semasa penggunaan dan pemprosesan bahan. Bergantung pada keperluan khusus anda dan skop penggunaan kayu, satu atau pilihan lain mungkin yang paling relevan dan sesuai.

Satu lagi ciri penting yang berbeza antara jenis kayu tertentu (contohnya, maple dan spruce) ialah kekuatan hentaman. Sifat ini menetapkan dan menentukan keupayaan bahan untuk menyerap beban dinamik. Pada masa yang sama, semakin tinggi kekuatan impak, semakin sedikit kerosakan dan pelanggaran integriti yang anda akan perhatikan pada pokok semasa proses menggunakan beban yang sangat dinamik ini. Secara umum, kita boleh mengatakan bahawa bagi kebanyakan baka penunjuk ini berada pada tahap yang agak tinggi.

Perhatian khusus harus diberikan kepada rintangan haus, kerana parameter inilah yang menentukan sama ada kayu itu mampu menahan berkaitan dengan beban geseran yang berpanjangan. Bergantung pada berapa tinggi rintangan haus, kemungkinan hayat bahan akan berbeza dengan ketara. Tahap rintangan haus sangat dipengaruhi oleh arah pemotongan dan ciri unik setiap spesies kayu tertentu. Perlu diingat bahawa rintangan haus yang tinggi adalah ciri permukaan hujung. Dari segi rintangan haus, kayu kering dan basah berbeza - yang pertama mempunyai tahap yang lebih tinggi.

Seperti yang dinyatakan di atas, kayu adalah salah satu bahan yang paling popular, meluas dan dituntut yang digunakan untuk membuat perabot, elemen hiasan dan sebilangan besar produk lain. Oleh itu, apabila memprosesnya, sebilangan besar pengikat didorong ke dalamnya, paling kerap - logam. Oleh itu, penunjuk seperti keupayaan untuk memegang pengikat logam adalah sangat penting. Jadi, sebagai contoh, paku boleh memotong atau mengalihkan gentian pokok, dan skru boleh menangkap gentian.

Untuk mencipta produk yang berfungsi dan menyenangkan dari segi estetika, kayu mesti dilipat. Dalam hal ini, keupayaan untuk membengkokkan adalah satu lagi sifat mekanikal kayu yang penting. Sila ambil perhatian bahawa baka yang berbeza mempunyai tahap keupayaan lenturan yang berbeza. Jadi, sebagai contoh, berkenaan dengan konifer, peraturannya ialah apabila membengkokkan jarum mesti dibasahi, tetapi pokok kering praktikalnya tidak bengkok (dan apabila tekanan tinggi digunakan, ia boleh pecah sama sekali).

Ciri-ciri ubah bentuk juga penting. Mereka mempengaruhi seberapa cepat (jika ada) spesies pokok pulih daripada kesan dinamik jangka pendek ke atas mereka. Dalam kombinasi dengan kebolehubah bentuk, ciri seperti model keanjalan juga memainkan peranan penting.

Disebabkan fakta bahawa kayu digunakan dalam pelbagai bidang kehidupan manusia dan merupakan salah satu bahan yang paling dituntut, sangat penting untuk mengetahui secara terperinci semua sifatnya. Oleh itu, sebelum menggunakan bahan untuk mencipta produk tertentu (contohnya, perabot, elemen hiasan, dll.) semua sifat kimia, fizikal dan mekanikal hendaklah diperiksa dengan teliti. Hanya dengan itu produk anda akan tahan lama dan boleh dipercayai. Ingat bahawa pelbagai jenis kayu sesuai untuk tujuan yang berbeza. Di samping itu, beberapa batu tidak boleh terdedah sama sekali, jika tidak, ia akan runtuh. Pengetahuan ini amat relevan untuk pembuat kabinet profesional dan wakil lain industri pembinaan.