Ағаштың механикалық қасиеттері: онда не бар? Күш дегеніміз не, ол неге тәуелді және оның серпімділіктен айырмашылығы неде? Механикалық тағы қандай қасиеттер бар?

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-15 04:15

Ағаш - бұл адам өмірінің әр түрлі салаларында қолданылатын өте танымал материал. Сонымен қатар, әркім шикізаттың бірқатар ерекше сипаттамалары бар екенін біле бермейді. Бүгін біздің мақалада біз ағаштың механикалық қасиеттерін егжей -тегжейлі қарастырамыз.

Ерекшеліктер

Ағаштың механикалық қасиеттері материалдың жалпы сапасын сипаттайды және оған тікелей пропорционалды. Механикалық беріктіктің маңызды көрсеткіштеріне ағаштың статикалық және динамикалық түрдегі жүктемелерге төтеп беру қабілеті жатады.

Үшін Материалдың механикалық қасиеттерін анықтау үшін ол созылады, қысылады, бүгіледі және кесіледі . Ағашты анизотропты материал деп атайтынын ескеру қажет, тиісінше шикізат әсер ету бағытына байланысты әр түрлі қасиеттерге ие болуы мүмкін. Барлығы 2 бағыт бар: радиалды және тангенциалды.

Күш дегеніміз не және ол неге байланысты?

Ағаштың ең маңызды механикалық ерекшелігі - оның беріктігі. Беріктік сипаттамалары материалдың қажетсіз сынықтарға қалай және қандай деңгейде қарсы тұра алатындығына тікелей әсер етеді.

Ағашқа әсер ету күші мен бағыты арасында тікелей байланыс бар екенін атап өткен жөн. Шикізаттың беріктігі соққы талшықтардың бойында болған кезде қысымға қарағанда 20 есе артады.

Орташа («аралық» деп аталатын) класты қылқан жапырақты ағаштар алады . Жоғары көрсеткіштер, мысалы, қайыңға тән - сондықтан одан әр түрлі тірек және тірек конструкциялары жиі жасалады, сонымен қатар тозуға төзімділігі жоғарылаған элементтер маңызды.

Бұл қызық. Рұқсат етілген беріктік көрсеткіштері мен оның шектерін (ең төменгі де, максималды да) үйде дербес анықтау мүмкін емес. Мұндай процедуралар тек зертханалық жағдайда жүргізіледі. Бұл ретте эксперименттер мен эксперименттер тек қана қолданыстағы мемлекеттік нормативті құжаттар негізінде жүргізіледі.

Айта кету керек беріктік пен серпімділік деңгейіне ылғал деңгейі әсер етеді . Сонымен, ылғалданған кезде ағаштың ішінде беріктігін төмендететін нақты реакциялар жүреді. Сонымен қатар, бұл ереже ылғалдылық деңгейі 25%-ға дейін көтерілген жағдайда ғана қолданылады. Әрі қарай ылғалдандыру ешқандай маңызды реакцияларда ерекшеленбейді және беріктік көрсеткіштеріне әсер етпейді. Мұны мамандар жақсы түсінеді.

Үшін әр түрлі тау жыныстарының беріктік көрсеткіштерін салыстыру үшін олардың ылғалдылық көрсеткіштері бірдей екеніне көз жеткізу керек - бұл жағдайда ғана объективті және бейтарап нәтиже туралы айтуға болады.

Ылғалдан басқа, беріктікті өлшеу кезінде жүктемелердің сипаты мен ұзақтығына да назар аудару қажет . Мысалы, статикалық жүктемелер тұрақты. Сонымен қатар, олар баяу және біртіндеп ұлғаюымен сипатталады. Екінші жағынан, динамикалық жүктемелер салыстырмалы түрде қысқа. Қалай болғанда да, жүктің екеуі де ағашты бұзуы мүмкін.

Деформацияның нақты түріне байланысты беріктік көрсеткіштері, оның шектері мен шектері әр түрлі болатынын есте ұстаған жөн

Созылу . Егер ағаштың созылу беріктігі туралы айтатын болсақ, онда бұл көрсеткіш 1300 кгс / см2 құрайды (және бұл параметр барлық сорттарға қатысты). Мұндай жағдайда ағаштың ішкі құрылымы шешуші маңызға ие. Егер талшықтар дұрыс орналастырылған және құрылымдалған болса, онда беріктік артады (және керісінше). Ағаш бойымен немесе көлденеңінен созылғанына байланысты беріктік ерекшеленеді. Бірінші жағдайда индикатор өте үлкен, ал екіншісінде ол 20 есе аз және 65 кгс / см2 құрайды. Дәл осы механикалық ерекшеліктерге байланысты ағаш көлденең кернеуде жұмыс жасайтын бұйымдар жасау үшін сирек қолданылады.

Қысу . Ағашқа кез келген басқа әсер сияқты, оны бойлық және көлденең бағытта жүргізуге болады. Егер талшықтар бойымен сығылу туралы айтатын болсақ, онда бұл жағдайда тау жынысы қысқаратынын ескеру керек (деформация процесі сыртта осылай көрінеді). Сонымен қатар, ағаштың беріктігі біркелкі емес, керісінше 8 есе қысқаратынын ескеру қажет. Зертханалық жағдайда ағаш радиалды және тангенциалды бағытта қысылады. Ғалымдар мұндай эксперименттерді жүргізу барысында әр түрлі тау жыныстарының сығылу күші бірдей еместігін анықтады. Сонымен, негізгі сәулелері бар жыныстар радиалды сығылу кезінде жоғары көрсеткіштермен ерекшеленеді. Екінші жағынан, қылқан жапырақты ағаштар тангенциалды сығу кезінде де беріктіктің жоғары мәнін көрсетеді.

Статикалық иілу . Статикалық иілу сияқты соққының бұл түрінің айрықша ерекшелігі - ағаштың әр түрлі қабаттары әр түрлі әсер алады, атап айтқанда, ағаштың жоғарғы қабаттары қысымды кернеуді алады, ал төменгісі - талшықтар бойымен созылады. Жоғарғы және төменгі қабаттар арасында ешқандай қысымға ұшырамайтын арнайы қабат бар. Дәстүр бойынша бұл қабат бейтарап деп аталады. Бастапқыда материалдың бұзылуы төменгі созылған аймақта басталады, соған байланысты экстремалды ағаш талшықтары жыртылады. Орташа беріктік индексі бар, ол көптеген ағаш түрлеріне тән, ол 1000 кгс / см2 құрайды (әр бір түрдің бірегей көрсеткіштеріне, сондай -ақ оның деңгейіне байланысты бұл көрсеткіштен ауытқулар болуы мүмкін. ылғал).

Shift . Негізінде ығысу - бұл деформация, бұл бір бөліктің екінші бөлікке қатысты орын ауыстыруы. Қиудың бірнеше түрі бар: қырқу (ол кез келген бағытта болуы мүмкін) және қырқу. Бұл жағдайда ағаштың қаншалықты берік екенін қадағалау өте маңызды. Сонымен, қиылысу беріктік көрсеткіштеріне теріс әсер етеді, көлденең қию кезінде жыныс берік болып қалады.

Көріп отырғанымыздай, беріктік - бұл ағаштың ең маңызды механикалық сипаттамасы. Бұл ретте әр түрлі әсер ету оның деңгейіне әсер етуі мүмкін. Материалдың тұтастығын бұзбау үшін оны пайдалану кезінде барлық осы факторларды ескеру қажет.

Басқа негізгі механикалық қасиеттер

Ағаш беріктігінен басқа механикалық және физикалық-механикалық қасиеттерімен де сипатталады. Негізгісін толығырақ қарастырайық.

Қаттылық

Ең алдымен, қаттылық сияқты табиғи материалдың сипаттамасы туралы айту керек. Қаттылық - бұл материалдың ең маңызды ерекшеліктерінің бірі және ол белгілі бір пішіндегі қатты дененің енуіне қатысты шикізаттың қарсыласу қабілеті . Ұшы мен бүйірлік қаттылықты ажыратыңыз (әсер ететін материалдың жағына байланысты). Соңғысының қаттылығы оның өнімділігі жағынан жоғары.

Маңызды. Бұл фактіні атап өту керек: ағаштың кейбір түрлері қаттылық деңгейінің жоғарылығымен ерекшеленетініне қарамастан, бұл материал, мысалы, металл сияқты шикізаттан әлі де төмен.

Қаттылық көрсеткіштеріне байланысты ағаш сияқты құрылыс материалы 3 негізгі топқа бөлінеді:

• жұмсақ (мысалы, қарағай, шырша, балқарағай, шырша, линден, көктерек, көктерек, каштан және т.б.);
• қатты;
• қосымша қатты.

Тиісінше, белгілі бір өнімдерді өндіруде қаттылық сияқты параметрді ескеру өте маңызды. Мысалы, жұмсақ сорттардан сәндік элементтерді жасаған жөн, ал тірек конструкцияларды құру үшін тек қатты сорттар қолайлы.

Материалды қолдану мен өңдеу кезінде ағаштың қаттылығы маңызды . Сіздің нақты қажеттіліктеріңізге және ағашты қолдану көлеміне байланысты, бір немесе басқа нұсқа ең өзекті және қолайлы болуы мүмкін.

Соққы күші

Ағаштың кейбір түрлерінен (мысалы, үйеңкі мен шырша) ерекшеленетін тағы бір маңызды сипаттамасы - соққы беріктігі. Бұл қасиет материалдың динамикалық жүктемелерді сіңіру қабілетін анықтайды және анықтайды . Сонымен қатар, соққы беріктігі неғұрлым жоғары болса, осы динамикалық жүктемелерді қолдану барысында ағаштың зақымдануы мен тұтастығын бұзу аз болады. Жалпы алғанда, көптеген тұқымдар үшін бұл көрсеткіш өте жоғары деңгейде деп айта аламыз.

Тозуға төзімділік

Тозуға төзімділікке ерекше назар аудару керек, өйткені дәл осы параметр ағаштың ұзақ үйкеліс жүктемелеріне қарсы тұра алатынын анықтайды. Тозуға төзімділіктің жоғары болуына байланысты материалдың қызмет ету мерзімі айтарлықтай өзгереді . Тозуға төзімділік деңгейіне кесу бағыты мен әрбір ағаш түрінің бірегей сипаттамалары әсер етеді. Тозуға төзімділігі жоғары беттерге тән екенін есте ұстаған жөн. Тозуға төзімділік тұрғысынан құрғақ және дымқыл ағаш ерекшеленеді - біріншісі жоғары деңгейге ие.

Металл тіректерді ұстау мүмкіндігі

Жоғарыда айтылғандай, ағаш - жиһаз, сәндік элементтер және басқа да көптеген бұйымдар жасау үшін қолданылатын ең танымал, кең таралған және сұранысқа ие материалдардың бірі. Тиісінше, оны өңдеу кезінде оған көптеген бекіткіштер түседі, көбінесе - металл . Сондықтан, металл бекітпелерді ұстау қабілеті сияқты көрсеткіштің маңызы зор. Мысалы, шегелер ағаштың талшықтарын кесіп немесе жылжыта алады, ал бұрандалар талшықтарды ұстай алады.

Иілу қабілеті

Функционалды және эстетикалық бұйымдар жасау үшін ағашты бүктеу керек. Осыған байланысты иілу мүмкіндігі ағаштың тағы бір маңызды механикалық қасиеті болып табылады. Назар аударыңыз, әр түрлі тұқымдардың иілу қабілеті әр түрлі . Мәселен, мысалы, қылқан жапырақты ағаштарға қатысты, инелерді иілу кезінде ылғалдандыру керек, бірақ құрғақ ағаш іс жүзінде иілмейді (және жоғары қысымды қолданған кезде ол мүлде сынуы мүмкін).

Деформациялануы

Деформация сипаттамалары да маңызды. Олар ағаш түрлерінің қысқа мерзімді динамикалық әсерден қаншалықты тез қалпына келетініне әсер етеді. Деформациямен үйлесімділікте серпімділік моделі сияқты сипаттама да маңызды рөл атқарады.

Ағаш адам өмірінің әр түрлі саласында қолданылатындықтан және ең сұранысқа ие материалдардың бірі болғандықтан, оның барлық қасиеттерін егжей -тегжейлі білу өте маңызды. Тиісінше, материалды белгілі бір бұйымдар жасау үшін қолданар алдында (мысалы, жиһаз, сәндік элементтер және т.б.) барлық химиялық, физикалық және механикалық қасиеттер мұқият тексерілуі керек. Сонда ғана сіздің өнім берік әрі сенімді болады. Есіңізде болсын, әр түрлі ағаш түрлері әр түрлі мақсаттарға жарамды. Сонымен қатар, кейбір тау жыныстарын мүлде ашу мүмкін емес, әйтпесе олар жай ғана құлап кетеді. Бұл білім, әсіресе, кәсіби шкаф жасаушылар мен құрылыс индустриясының басқа өкілдері үшін өте маңызды.