Vilka mekaniska egenskaper har trä?

Trä är ett ganska populärt material som finner sin tillämpning inom olika områden av mänskligt liv. Samtidigt vet inte alla att råvaror har ett antal unika egenskaper. Idag i vår artikel kommer vi att titta närmare på träets mekaniska egenskaper.

Träets mekaniska egenskaper kännetecknar materialets övergripande kvalitet och står i direkt proportion till det. De viktigaste indikatorerna på mekanisk styrka inkluderar träets förmåga att motstå belastningar av både statiska och dynamiska typer.

För för att bestämma de mekaniska egenskaperna som ett material besitter sträcks det, komprimeras, böjs och klipps. Man bör komma ihåg att trä kallas ett anisotropt material, respektive råvaran kan ha olika egenskaper beroende på i vilken riktning den påverkas. Det finns totalt 2 riktningar: radiell och tangentiell.

Den viktigaste mekaniska egenskapen hos trä är dess styrka. Styrkeegenskaper har en direkt inverkan på hur och på vilken nivå ett material kan motstå och motstå oönskade frakturer.

Mellanklassen (så kallad "mellan") upptas av barrträd. Högre hastigheter är karakteristiska, till exempel för björk - det är därför som olika bärande och stödjande strukturer mycket ofta tillverkas av det, liksom element för vilka ökad slitstyrka är viktig.

Det bör nämnas att styrka och elasticitet påverkas av fuktnivån. Så när det är fuktat uppstår specifika reaktioner inuti träet, vilket minskar dess styrka. Dessutom är denna bestämmelse endast relevant om fuktnivån stiger till 25 %. Ytterligare fuktning skiljer sig inte i några signifikanta reaktioner och påverkar inte styrkeindikatorerna. Experter förstår detta.

För för att jämföra hållfasthetsindikatorerna för olika bergarter måste du se till att deras fuktindikatorer är identiska - endast i detta fall är det möjligt att tala om ett objektivt och opartiskt resultat.

Vid mätning av styrka är det förutom fukt också viktigt att vara uppmärksam på belastningarnas art och varaktighet. Till exempel är statiska belastningar konstanta. Dessutom kännetecknas de av en långsam och gradvis ökning.Å andra sidan är de dynamiska lasterna relativt korta. På ett eller annat sätt kan båda lasterna förstöra trä.

Man bör också komma ihåg att styrkaindikatorer, dess gränser och gränser skiljer sig åt beroende på den specifika typen av deformation.

• Stretching. Om vi ​​pratar om träets draghållfasthet är denna indikator 1 300 kgf / cm2 (och den här parametern är relevant för alla sorter). I en sådan situation är träets inre struktur av avgörande betydelse. Om fibrerna är korrekt arrangerade och strukturerade ökar styrkan (och vice versa). Styrkan skiljer sig beroende på om träet sträcks längs eller tvärs över. I det första fallet är indikatorn ganska stor, och i det andra är den 20 gånger mindre och uppgår till 65 kgf / cm2. Det är på grund av dessa mekaniska egenskaper som trä sällan används för att skapa produkter som arbetar i tvärgående spänning.

• Kompression. Liksom all annan påverkan på trä kan den utföras både i längsgående och tvärgående riktningar. Om vi ​​pratar om kompression längs fibrerna är det värt att notera att i det här fallet kommer berget att förkortas (så här kommer deformationsprocessen att manifestera sig utanför). Man bör också komma ihåg att styrkan hos trä, som inte komprimeras längs, utan tvärs, minskas avsevärt, närmare bestämt med 8 gånger. Under laboratorieförhållanden komprimeras trädet i radiella och tangentiella riktningar. Under genomförandet av sådana experiment har forskare med säkerhet fastställt att tryckhållfastheten hos olika bergarter inte är densamma. Så stenar med kärnstrålar kännetecknas av högre indikatorer under radiell kompression. Å andra sidan visar barrträd ganska höga hållfasthetsvärden även under tangentiell kompression.

• Statisk böjning. Ett utmärkande drag för denna typ av stötar, såsom statisk böjning, är att olika trälager får olika effekter, nämligen att de övre lagren av trä får tryckspänning och de nedre - sträcker sig längs fibrerna. Mellan de övre och undre lagren finns ett speciellt lager som inte upplever något tryck. Traditionellt kallas detta lager neutralt. Inledningsvis börjar förstörelsen av materialet i den nedre sträckta zonen, i samband med vilken träets yttersta fibrer rivs. Det finns en medelhållfasthetsindikator, som är typisk för ett stort antal träslag, den är 1 000 kgf / cm2 (medan det kan finnas avvikelser från denna indikator, beroende på de unika indikatorerna för varje specifik art, såväl som på nivån av fukt).

• Flytta. I grund och botten är skjuvning en deformation, vilket är förskjutningen av en del i förhållande till en annan. Det finns flera olika typer av klippning: klippning (det kan ske åt alla håll) och klippning. I det här fallet är det särskilt viktigt att övervaka hur starkt trädet förblir. Så, flisning längs påverkar styrkeindikatorerna negativt, berget förblir starkare under tvärgående flisning.

Förutom styrka kännetecknas trä även av andra mekaniska och fysikalisk-mekaniska egenskaper. Låt oss ta en närmare titt på de viktigaste.

Först och främst är det nödvändigt att säga om en sådan egenskap hos ett naturligt material som hårdhet. Hårdhet är en av de viktigaste egenskaperna hos ett material och är ett råmaterials förmåga att motstå i förhållande till penetrering av en fast kropp av en viss form. Skilj på änd- och sidhårdhet (beroende på vilken sida av materialet som påverkas). Ändhårdheten är högre vad gäller dess prestanda.

Beroende på hårdhetsindikatorerna är ett sådant byggmaterial som trä indelat i 3 huvudgrupper:

• mjuk (till exempel tall, gran, ceder, gran, lind, asp, al, kastanj, etc.);
• fast;
• extra hårt.

Följaktligen, vid tillverkning av vissa produkter, är det mycket viktigt att ta hänsyn till en sådan parameter som hårdhet. Till exempel är det önskvärt att göra dekorativa element från mjuka sorter, och endast särskilt hårda sorter är lämpliga för att skapa stödstrukturer.

Träets hårdhet är avgörande vid applicering och bearbetning av materialet. Beroende på dina specifika behov och användningsområde för trä kan ett eller annat alternativ vara det mest relevanta och lämpliga.

En annan viktig egenskap som skiljer sig mellan vissa träslag (till exempel lönn och gran) är slaghållfasthet. Denna egenskap betecknar och bestämmer ett materials förmåga att absorbera dynamiska belastningar. Samtidigt, ju högre slaghållfasthet, desto mindre skada och integritetsbrott kommer du att observera på trädet i processen att applicera dessa mycket dynamiska belastningar. I allmänhet kan vi säga att för de flesta raser är denna indikator på en ganska hög nivå.

Särskild uppmärksamhet bör ägnas åt slitstyrka, eftersom det är denna parameter som avgör om träet är kapabelt att stå emot i förhållande till långvariga friktionsbelastningar. Beroende på hur hög slitstyrkan är kommer materialets möjliga livslängd att variera avsevärt. Nivån på slitstyrkan påverkas avgörande av skärriktningen och de unika egenskaperna hos varje enskild träslag. Man bör komma ihåg att hög slitstyrka är karakteristisk för ändytor. När det gäller slitstyrka skiljer sig torrt och vått trä - det första har en högre nivå.

Som nämnts ovan är trä ett av de mest populära, utbredda och efterfrågade materialen som används för att skapa möbler, dekorativa element och ett stort antal andra produkter. Följaktligen, vid bearbetning av det, drivs ett stort antal fästelement in i det, oftast - metall. Därför är en sådan indikator som förmågan att hålla metallfästen av största vikt. Så, till exempel, spikar kan skära eller flytta isär fibrerna i ett träd, och skruvar kan fånga fibrerna.

För att skapa funktionella och estetiskt tilltalande produkter måste trä vikas. I detta avseende är förmågan att böja en annan viktig mekanisk egenskap hos trä. Observera att olika raser har olika nivåer av böjförmåga. Så, till exempel när det gäller barrträd, är regeln att när man böjer måste nålarna fuktas, men ett torrt träd böjer sig praktiskt taget inte (och när högt tryck appliceras kan det gå sönder alls).

Deformationsegenskaper är också viktiga. De påverkar hur snabbt (om alls) trädarter återhämtar sig från en kortsiktig dynamisk påverkan på dem. I kombination med deformerbarhet spelar en sådan egenskap som elasticitetsmodellen också en viktig roll.

På grund av det faktum att trä används i olika sfärer av mänskligt liv och är ett av de mest efterfrågade materialen, är det mycket viktigt att känna till alla dess egenskaper i detalj. Följaktligen, innan du använder materialet för att skapa vissa produkter (till exempel möbler, dekorativa element, etc.) alla kemiska, fysikaliska och mekaniska egenskaper bör undersökas noggrant. Först då kommer din produkt att vara hållbar och pålitlig. Kom ihåg att olika träslag lämpar sig för olika ändamål. Vissa stenar kan dessutom inte exponeras alls, annars kommer de helt enkelt att kollapsa. Denna kunskap är särskilt relevant för professionella möbelsnickare och andra företrädare för byggbranschen.