Лабораторна Ознайомлення з породами та

робота №2 властивостями деревини їх визначення

за зовнішніми ознаками _____________________________________________________________________

Мета: Набути практичних умінь у визначенні порід деревини та їх властивостей.

Матеріально-технічне забезпечення – робочий зошит, підручник, письмове приладдя зразки порід деревини, лупа.

Завдання: За допомогою зразків деревини визначити які з них відносяться до твердих порід а які до м’яких. Визначити яка деревина є хвойною а яка листяною. За зразками деревини дослідити їх властивості.

При підготовці до лабораторної роботи студентам необхідно

Знати:

- Основні різновиди хвойних порід деревини;

- Основні різновиди листяних порід;

- Властивості деревини;

Теоретичні відомості

Хвойні породи.

За господарським значенням і масштабами використання хвойні породи можна розташувати в такому порядку: сосна, ялина, модрина, смерека, кедр.

Сосна займає приблизно 1/4 площі всіх лісів країни. Деревина прямошарова, досить міцна, смолиста. Має значну стійкість проти гниття, добре обробляється різальним інструментом.

Ялина має нижчі показники фізико-механічних властивостей порівняно з сосною, дещо гірше обробляється, але зате має меншу схильність до загнивання, високу здатність резонувати.

Модрина має високі фізико-механічні властивості. За міцністю і щільністю на ЗО % перевершує сосну. Відзначається стійкістю проти гниття, але має підвищену твердість, важче обробляється і сушиться.

Смерека за зовнішнім виглядом схожа на ялину, але має нижчі показники фізико-механічних властивостей, добре сушиться й обробляється, її застосовують як замінник сосни і ялини.

Кедр за міцністю деревини близький до ялини і смереки, але перевершує їх за стійкістю проти гниття, легко ріжеться в різних напрямах.

Листяні породи.

Листяні породи займають приблизно 1/4 площі всіх лісів країни. За поширенням і господарським значенням листяні породи поступаються перед хвойними, але мають різноманітніші властивості. За будовою деревини розрізняють тверді і м'які листяні породи. До перших належать дуб, ясен, бук, граб, клен і т. д.; до других — береза, осика, тополя, вільха, липа та ін.

Дуб — його деревина відзначається високою міцністю і твердістю, стійкістю проти гниття, має гарну текстуру і колір. Добре обробляється.

Бук — деревина високої міцності, з гарною текстурою, але малостійка проти гниття, добре обробляється, у пропареному стані добре гнеться.

Ясен характеризується високою міцністю і в'язкістю, малою схильністю до розтріскування, добре гнеться, має гарну текстуру.

Береза відзначається високою міцністю, особливо при ударних навантаженнях, має великий опір проти розколювання, малостійка проти гниття. Добре обробляється і гнеться.

Осика — деревина м'яка, за міцністю значно поступається перед березою. Малостійка проти гниття, легко обробляється і гнеться.

Липа — деревина легка, м'яка. За міцністю поступається перед осикою, добре обробляється і гнеться. Майже не тріскається і не жолобиться.

Горіх — деревина важка, тверда, добре обробляється, має гарну текстуру. У великій кількості переробляється на струганий шпон для виготовлення облицювальних покриттів меблів високої якості.

Деревина складається з органічних речовин, до складу яких входять вуглець, водень, кисень і в незначній кількості азот.

Основні хімічні елементи (вуглець, водень, кисень), що входять до складу деревини, утворюють складні органічні речовини.

Найголовніші з них утворюють клітинну оболонку і становлять 90—95 % маси абсолютно сухої деревини. Це целюлоза, лігнін, геміцелюлози — пентозани і гексозани.

Целюлоза - високомолекулярна сполука, дуже стійка речовина, нерозчинна у воді і в звичайних органічних розчинниках (спирті, ефірі, ацетоні та ін.).

Геміцелюлози — група речовий, що близькі за хімічним складом до целюлози, але відрізняються від неї властивістю легко гідролізуватись і розчинятись у розведених лугах.

Лігнін — ароматична сполука з високим вмістом вуглецю; менш стійка, ній; целюлоза, і легко переходить у розчин при обробці деревини

Смоли, розчинні й нерозчинні у воді, містять скипидар і каніфоль і застосовуються в хімічній, фармацевтичній та парфумерній промисловості.

Дубильні речовини, або таніди, застосовують для дублення сирої шкіри, вони надають їй стійкості проти гниття, еластичності, властивості не розбухати від вологи.

До фізичних властивостей належать властивості, що проявляються при взаємодії деревини з навколишнім середовищем, але не пов'язані зі зміною хімічного складу. Основні з них: зовнішній вигляд, ставлення до вологи, щільність і проникність деревини, теплопровідність, звукові та електричні властивості.

До властивостей, що характеризують зовнішній вигляд, належать такі:

Ø колір (відповідне зорове відчуття, яке залежить від спектрального складу відбитого світлового потоку)

Ø блиск (властивість деревини спрямовано відбивати світловий потік),

Ø текстура (малюнок, що утворюється на поверхні деревини і залежить від ширини річних шарів, різниці в забарвленні між ранньою і пізньою деревиною, спрямованості волокон, напряму розрізу),

Ø запах (залежить від вмісту в деревині ефірних масел, смол, дубильних речовин).

До властивостей, які характеризують ставлення до вологи, належать:

ü Вологість - під вологістю деревини розуміють виражене у процентах відношення маси вологи, що міститься у взятому об'ємі, до маси сухої деревини.

ü Вологопровідність зумовлює випаровування вологи з поверхні, переміщення її з внутрішніх, вологіших шарів до зовнішніх і швидкість висихання деревини.

ü Усихання — зменшення лінійних розмірів та об'єму деревини при висиханні.

ü Розбухання — збільшення лінійних розмірів та об'єму деревини при підвищенні вмісту вологи в ній у процесі зволоження.

ü Водопоглинання деревини є негативною якістю. Для зниження водопоглинання деревину покривають фарбами, лаками.

ü Розтріскування і жолоблення. Під час висихання деревини внаслідок нерівномірного розподілу вологості по перерізу сортименту, неоднорідної залишкової деформації, а також різниці у величині тангентального і радіального всихання деревина розтріскується — з'являються тріщини зовнішні і тріщини внутрішні (свищі), що мають, як правило, радіальний напрям. Жолоблення деревини — це зміна форми сортименту при висиханні або зволоженні. Розрізняють поперечне і поздовжнє жолоблення.

ü Щільність матеріалу характеризується відношенням маси тіла до його об'єму.

ü Проникність деревини характеризує властивість деревини пропускати рідини і гази під тиском.

ü Волого- і газопроникність залежать від породи деревини і напряму дії уздовж або впоперек волокон.

ü Теплопровідність деревини — властивість проводити теплоту.

ü Акустичні властивості деревини. До цієї групи входять звукопровідність і звукоізоляційні властивості, а також резонансні характеристики деревини.

ü Електричні властивості деревини — електропровідність та електрична міцність.

Здатність деревини чинити опір дії зовнішніх механічних зусиль характеризує її механічні властивості, до яких входять:

o міцність — властивість чинити опір руйнуванню від механічних зусиль;

o жорсткість — властивість чинити опір деформації;

o твердість — властивість чинити опір проникненню іншого, твердішого тіла;

o ударна в'язкість — властивість поглинати роботу без руйнування при ударі.

Технологічні властивості деревини. Деревина як конструкційний матеріал характеризується можливістю утримувати металеві кріплення, здатністю до згину, зносостійкістю і опором розколюванню.

Властивість деревини утримувати в собі металеві кріплення (цвяхи, нагелі, шурупи та ін.) пояснюється її пружністю.

Найбільшу здатність до гнуття мають листяні кільцесудинні породи (дуб, ясен) і розсіяносудинні (береза). У хвойних порід невелика здатність до гнуття. У вологої деревини (25— ЗО %) здатність до гнуття вища, ніж у сухої.

Зносостійкість деревини характеризується здатністю її поверхневих шарів протистояти зношуванню.

Деревина має досить високу зносостійкість, яка прямо залежить від її твердості і об'ємної маси.

Волога деревина більше схильна до зносу, ніж суха.

Розколюваність — це здатність деревини розщеплюватись уздовж волокон під дією клина. Легко розколюються всі хвойні породи, а також бук, осика, липа, а в радіальному напрямі — дуб. Цю властивість деревини широко використовують, заго­товляючи бондарну колоту клепку, штукатурну дранку, спиці.

Порядок виконання роботи:

1. Ознайомитись з теоретичними відомостями;

2. Встановити відповідність між зразками деревини до якої із груп вони належать;

3. За допомогою зразків деревини визначити ті властивості які запропонував викладач;

4. Коротко охарактеризувати різні породи деревини та їх фізичні властивості у робочому зошиті;

5. Висновки та рекомендації;

Звіт про роботу

Звіт повинен включати:

- тему, мету, перелік матеріально-технічного забезпечення необ­хідного для виконання роботи;

- короткі теоретичні відомості;

- характеристику порід деревини;

- висновки за результатами виконаної роботи.

Контрольні питання

1. Які породи деревини є твердими а які м’якими?

2. Які породи дерев належать до листяних?

3. Охарактеризуйте властивості деревини?

4. Які із порід деревини є хвойними?

Лабораторна Складання технологічної