Легкая древесина применяется в самолетостроении, судостроении, тарном производстве; тяжелая - в производстве ударных деталей машин (челноки, погонялки).

Древесные материалы. Теплопроводность.

Плотность древесины зависит от объема и расположения внутренних пустот (пор). Наиболее плотной является тяжелая древесина груши, граба, клена, самшита. Она обладает высокой абсолютной плотностью. Древесина, дуба, ясеня и других кольцепоровых пород имеет неравномерную плотность. Древесина липы, ольхи, осины - равномерно плотная, по легкая, ее называют относительно плотной. Древесина большинства хвойных пород имеет неравномерную плотность и небольшой вес (сосна, ель, пихта, кедр). Плотность древесины оказывает большое влияние на теплопроводность, она учитывается при выборе способа отделки. Для полирования, например, наиболее пригодна древесина абсолютно плотная (груша, клен), для восковой отделки-неравномерно плотная с крупными порами (дуб, ясень).


Теплопроводность. Наименьшей теплопроводностью обладает сухая пористая древесина, наибольшей - сырая, плотная. Теплопроводность сухой древесины в 25 раз меньше, чем воды, поэтому с повышением влажности древесины теплопроводность увеличивается. Сухая древесина, обладая малой теплопроводностью, является хорошим материалом для полов, мебели и внутренней отделки жилищ, вагонов и других помещений. По той же причине стены деревянных домов делают из легкой древесины. Теплопроводность поперек волокон меньше, чем вдоль волокон.

Звукопроводность. Звукопроводность воздуха равна 330,7 м/сек. Звукопроводность древесины в продольном направлении в 16 раз, в поперечном - в 4 раза больше, чем воздуха. Мелкослойная сухая древесина ели и пихты (без сучков) способна резонировать, т. е. усиливать звук, не искажая его. Сырая и загнившая древесина значительно хуже проводит звук и не Усиливает его. Этим свойством нередко пользуются при определении качества и влажности лесоматериалов. Если доска или бревно звенит при ударе, то древесина сухая и здоровая. Древесину используют в производстве музыкальных инструментов.
Деки всех струнных музыкальных инструментов делают из древесины ели или пихты. Перекрытия и перегородки жилищ, сделанные из древесины, изолируют не пропускающим звук материалом, например войлоком.


Электропроводность. Электропроводность древесины зависит от ее влажности. Хорошим электроизолятором является сухая древесина. С увеличением влажности и повышением температуры древесина теряет электроизолирующие свойства. Для снижения электропроводности и повышения электрической прочности древесину, употребляемую в качестве изолятора, пропитывают маслом, лаком, парафином. При скоростной сушке лесоматериалов используют электротоки высокой частоты, которые быстро и равномерно нагревают всю массу древесины.


Светопроводность. Древесина в виде тонких листов проницаема для лучей света. Чтобы обнаружить скрытые от глаза дефекты древесины, в фанерном производстве пользуются просвечиванием. Круглый лес и толстые доски можно просвечивать лучами Рентгена.


Газопроницаемость. Способностью древесины пропускать газы пользуются при антисептировании лесоматериалов, для борьбы с вредителями (например, мебельным жучком), а также для протравного глубокого крашения парами аммиака и азотной кислоты.
Применяя древесину в строительных конструкциях, мебельном производстве, следует учитывать, что она имеет непостоянную механическую прочность. Под действием собственного веса и внутренних напряжений, возникающих при усыхании и разбухании, древесина меняет первоначальную форму (гнется, сжимается, растягивается), а под действием нагрузок, превышающих механическую прочность, разрушается.
Изменение размеров и формы материала, возникающее под действием внешних сил, называют деформацией, а напряжение, при котором материал разрушается, - пределом прочности. Отношение величины нагрузки к величине деформации называют модулем упругости. Последний характеризует жесткость материала. Предел прочности материала зависит от характера нагрузки. Ударные и вибрационные нагрузки называют динамическими, плавно возрастающие нагрузки, действующие в одном направлении, - статическими.


Под действием динамических нагрузок материал разрушается быстрее, чем под действием статических нагрузок.
Сопротивление материала статическим нагрузкам выражают в кг/см2, а динамическим в кг/см3. Бревна стены испытывают действие статической нагрузки, а бревна перекрытий (балки) - статической и динамической (при ходьбе в помещении, танцах). Книжный шкаф испытывает действие статической нагрузки, стул - динамической. При перевозке мебель в той или иной степени подвергается ударам, тряске, т. е. испытывает действие динамической нагрузки. Тяжелая древесина, как правило, обладает большей механической прочностью, чем легкая. Механическая прочность зависит от ряда факторов: наличия или отсутствия пороков, влажности, от возраста и условий произрастания, дерева, способа предварительной обработки.
Чтобы изделие из древесины выдерживало различные нагрузки, при его изготовлении необходимо учитывать породу и качество древесины, а также уметь правильно располагать детали в конструкции. Например, стулья не рекомендуется делать из ольхи или липы; вставные шипы обычно делают из твердой древесины; крышки столов и другие щиты со свесами лучше делать переклейными, чтобы при ударе в зоне свеса они не скалывались..
В процессе обработки и эксплуатации древесина испытывает напряжения на растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг (скалывание или срез), раскалывание, скручивание.
Механическую прочность древесины при статических нагрузках определяют с помощью универсальной испытательной машины, при динамических нагрузках - с помощью маятникового копра. Испытаниям подвергаются образцы строго определенных размеров и форм, изготовленные из здоровой древесины, не имеющей сучьев и пороков. Полученные в результате испытаний T показатели механической прочности являются предельными (максимальными). При расчетах конструкций на механическую прочность пользуются не показателями предельной прочности образцов, а утвержденными строительными нормами и правилами (СН и П), в которых предусматривается для деталей из древесины запас прочности в 3-10 раз.

Древесина обладает весьма большой прочностью на растяжение вдоль волокон (пихта 716 кг/см2, ясень 1656 кг/см2).
Прочность древесины на растяжении поперек волокон невелика, обычно она составляет лишь 3% от прочности при растяжении вдоль волокон (20-50 кг/см2).
Прочность древесины при сжатии вдоль волокон - высокая (пихта 317 кг/см2, ясень 510 кг/см2, лиственница 615 кг/см2); при сжатии поперек волокон в 5-10 раз меньше. Поэтому мостовые и полы в мастерских рекомендуется делать из шашек, поставленных на торец, а прессование и тиснение древесины - поперек волокон.
Прочность древесины при скалывании невысокая: вдоль волокон от 50 кг/см2 (пихта) до 210 кг/см2 (граб), поперек волокон - в два раза меньше.
Прочность древесины при сдвиге поперек волокон (срез) примерно в 4 раза больше, чем при скалывании вдоль волокон (у березы на 10-15%, у дуба на 50% больше, чем у сосны.
Поэтому, сосновые шипы нужно делать значительно толще, чем дубовые).
При изгибе древесина в наружной зоне испытывает действие растягивающих сил, во внутренней зоне - сжимающих, в средней - скалывающих (сдвиг). Для гнутья берут прямослойные заготовки (радиального распила), древесину при этом предохраняют от предельных напряжений упорами в торцах, металлической шинкой (снаружи) и жестким шаблоном (внутри). Прочность древесины при статическом изгибе высокая (570 кг/см3 - пихта, 1150 кг/см2 - ясень).
Древесину, восстанавливающую форму и размеры после снятия нагрузки, называют упругой (древесина ясеня, молодого дуба, березы, лиственницы, ели сосны). Такую древесину применяют при сооружении мостов, при изготовлении деревянных ружейных лож, ручек ударных инструментов, а также в строительстве.
Наибольшее напряжение, по прекращении которого восстанавливаются первоначальные размеры и форма тела, называется пределом упругости.
Древесину, не разрушающуюся при гнутье и прессовании, сохраняющую приданную форму после прекращения действия нагрузки, называют пластичной (древесина бука, вяза, ивы, черемухи).

Счетчик