Лабораторна робота №4

ВИПРОБУВАННЯ ДЕРЕВИНИ НА СТИСКУВАННЯ

Мета роботи: експериментально визначити границю міцності деревини при стискуванні уздовж і упоперек волокон.

Обладнання: випробна машина Р–5, зразки деревини.

Загальні відомості

Структура деревини має складний характер. Деревина складається з міцних волокон та менш міцної речовини між волокнами. Тому деревина – анізотропний матеріал, властивості якого уздовж і упоперек волокон значно відрізняються. Так як властивості деревини різні лише по трьох ортогональних напрямках – уздовж волокон, упоперек волокон в радіальному та тангенціальному напрямках, то вона називається також ортотропним матеріалом.

Використання деревини в будівництві значною мірою залежить від її фізико-механічних властивостей – границі міцності при стискуванні, при сколюванні, тощо.

Фізико-механічні властивості деревини визначаються під час її експериментальних досліджень.

Для визначення границі міцності деревини при стискуванні в експериментальних дослідженнях використовуються зразки у вигляді кубиків розміром грані 25‍мм. Стискування зразків відбувається уздовж волокон (рис. 2.8, а) та упоперек волокон у радіальному (рис. 2.8, б) та тангенціальному (рис. 2.8, в) напрямках відносно річних кілець.

Діаграми стискування деревини уздовж і упоперек волокон зображені на рис. 2.9 (а – стискування уздовж волокон, б – стикування упоперек волокон). Приведені діаграми сильно відрізняються. Діаграма стискування деревини уздовж волокон має значну ділянку пропорційності ОА, ділянка пластичних деформацій відсутня.

З цієї діаграми видно, що зразок, стиснутий уздовж волокон (рис. 2.8, а), витримує значне навантаження з незначними залишковими деформаціями. Причому пропорційність між навантаженням і деформацією спостерігається майже до моменту руйнування.

Така робота деревини пояснюється тим, що при стискуванни уздовж волокон основне навантаження сприймають міцні волокна.

Тому й руйнування деревини відбувається через злам волокон.

Рис. 2.8. Зразки дерева для стискування

Рис. 2.9. Діаграми стискування деревини

уздовж (а) і упоперек (б) волокон

Як правило, руйнування супроводжується виникненням поперечних складок і розплющенням торців, а якщо зразок має сучки, то можлива поява поздовжніх тріщин.

На діаграмі стискування деревини упоперек волокон в радіальному напрямку ділянка пропорційності ОВ незначна, а пластичних деформацій ВС дуже розвинена. У цьому випадку пластично деформується міжволокнева речовина. Тут переміщення зростають без помітного збільшення навантаження. При відсутності в деревині дефектів, зразок зпресовується, не руйнуючись. За навантаження руйнування тут умовно приймається таке навантаження, за якого зразок скорочується приблизно на одну третину початкової висоти.

Зразки, що стискуються упоперек волокон у тангенціальному напрямку, можуть руйнуватися за рахунок розшарування деревини. У цьому випадку навантаженням руйнування є максимальне зусилля, а діаграма стискування буде схожа на діаграму а рис. 2.9. Якщо ж зразок зпресовується, то навантаження руйнування встановлюється так, як і при стискуванні в радіальному напрямі. Діаграмою стискування буде діаграма б рис. 2.9.