Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Влияние повышенных температур на физико-механические свойства древесины

Читайте также:
  1. I. Что такое "Цветовая температура"?
  2. А ВЛИЯНИЕ РОДИТЕЛЕЙ О
  3. А) боль от температурных раздражителей
  4. А. Температури
  5. А. ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА КАЖДОГО ОРГАНА
  6. Автономные и неавтономные динамические системы. Свойства решений автономных динамических систем (АДС). Фазовый портрет и бифуркации.
  7. Анализ административной и судебной практики, причин и условий, оказывающих влияние на обстановку в сфере незаконного оборота наркотиков.

Эти диаграммы показывают, что влияние повышенной температуры менее всего сказывается на прочности при растяжении вдоль волокон: при повышении температуры с 10 до 100° С прочность при растяжении снижается примерно на 16%, а при сжатии вдоль волокон — более чем вдвое. Прочность при статическом изгибе также сильно снижается при высокой температуре.

Рис. 69. Влияние повышенной температуры на прочность древесины сосны при влажности 12%: 1прочность при растяжении вдоль волокон, 2 — то же при статическом изгибе, 3 — то же при сжатии вдоль волокон.

Механические свойства снижаются с увеличением температуры, продолжительности воздействия и влажности древесины. Удельная работа при ударном изгибе для древесины с низкой влажностью уменьшается с повышением температуры, а при высокой влажности, наоборот, увеличивается (испытывалась древесина в нагретом состоянии). При помощи нагревания древесины можно достичь снижения разбухания и усушки. Однако такая обработка неизбежно связана со снижением прочности, в особенности удельной работы при ударном изгибе. Повышение стабильности и снижение прочности тем больше, чем выше температура и продолжительность нагрева. По имеющимся данным, нагревом древесины в расплавленном металле (сплав из 50% олова, 30% свинца и 20% кадмия, плавящийся при температуре около 150°) можно вдвое повысить стабильность, но удельная работа при ударном изгибе при этом снизится на 50%. Нагрев в металле вызывает меньшее снижение механических свойств, чем нагрев на воздухе. Таким образом, действие на древесину высоких температур в первую очередь и в большей мере отражается на удельной работе при ударном изгибе: древесина становится хрупкой. Степень влияния зависит от величины температуры и продолжительности ее воздействия.

Отмеченное выше более сильное снижение ударной вязкости при нагреве древесины лиственных пород объясняется изменением химического состава древесины, происходящим в результате распада пентозанов и уменьшения их количества. Так как пентозаны в составе клеточной оболочки играют механическую роль, а лиственные породы содержат их в 2—3 раза больше, чем хвойные, снижение удельной работы при ударном изгибе для древесины лиственных пород выражено в большей мере. При нагревании древесины происходит в первую очередь гидролиз гемицеллюлоз: содержание пентозанов в древесине бука уменьшается с 23,8% при нагревании в течение 3 ч при температуре 150, 200 и 250° соответственно до 23,5, 11,6 и 0,9%, а в древесине ели — с 12,3 до 11,3%; с 7,1 до 0,9%.

Таблица 56. Пределы прочности древесины дуба при сжатии вдоль волокон.

Температура, °С Пределы прочности, кГ/см2, при влажности, %
           
  91,5 59,5 47,1 30,5 31,7 30,8
  84,5 50,0 38,7 24,0 25,1 24,0
  79,3 42,8 32,2 18,3 20,0 18,9
  72,6 33,0 23,8 12,8 13,4 11,4
  65,9 23,5 15,1 6,3 7,1 5,6

Данные табл. 56 и 57 показывают, что прочность при сжатии вдоль и поперек волокон понижается как с повышением температуры, так и с повышением влажности древесины, при этом одновременное действие обоих факторов вызывает большое снижение прочности по сравнению с действием одного из них. Влияние влажности наблюдается до предела гигроскопичности; дальнейшее увеличение влажности практически не отражается на прочности. Влияние же температуры непрерывно на диапазоне ее изменения. Совместное влияние температуры и влажности существенно отражается на реологических показателях, исследованных при растяжении и сжатии в тангенциальном направлении поперек волокон древесины основных пород.

Таблица 57. Влияние температуры на прочность при сжатии древесины вдоль и поперек волокон.

Свойства Температура, Со Прочность при сжатии древесины, кг/см2, при влажности древесины, %
         
Предел прочности при сжатии вдоль волокон            
           
           
           
         
Условный предел прочности при сжатии поперек волокон            
         
           
         

Примечание: В числителе приведены данные при радиальном сжатии, в знаменателе — при тангенциальном.

Таблица 58. Влияние повышенной температуры при разной влажности на прочность древесины при растяжении поперек волокон.

Порода Температура, °С Предел прочности, кг/см2, при растяжении
радиальном и влажности древесины, % тангенциальном и влажности древесины, %
           
Сосна              
             
             
Дуб              
             
             

Так, для березы при увеличении влажности от 10% до Wu.r. мгновенный модуль упругости снижается в 4 раза, а при температуре 95° — в 8 раз; длительный модуль упругости снижается соответственно в 5 и 7 раз, время релаксации — в 4 раза. С увеличением числа циклов механические свойства древесины понижаются при всех вариантах изменений температуры и при всех градациях влажности. Особенно заметно снижается прочность после первых 40 циклов, затем снижение прочности замедляется. Если при механических испытаниях древесины не проводится кондиционирование состояния среды, то полученные показатели приводятся к стандартной температуре 20° по формуле:

где β — поправочное число на температуру, кг/см2; t — температура древесины в момент испытаний. Значения поправочных чисел β даны в соответствующих ГОСТ.


Дата добавления: 2015-08-09; просмотров: 116 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Вклад СССР| Влияние низких (отрицательных) температур на физико-механические свойства древесины

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.006 сек.)