Физические свойства древесины

 

 

 

Применение. Используется в производстве фанер/ спичек, музыкальных инструментов, рисовальных столов, чертежных досок, игрушек. Идет на резные, точеные, столярные изделия, бочки и вещи домашнего обихода. Луб старой коры используется при изготовлении бумаги. Лыко, сок, цветки, мед, почки — в медицине. Из цветков получают эфирное масло с выходом до 0,1 %, из орешков — заменитель кофе, из них же—масло. Луб идет на мочало.  

 

Tilia mandshurica Rupr. et Maxim. —Липа маньчжурская  

 

Семейство Tiliaceae Juss.

Распространение. Произрастает на юге Дальнего Востока (в Приморье). Растет в кедрово-широколиственных и дубовых лесах, в долинах рек и по склонам гор. В культуре изредка встречается на Дальнем Востоке, в европейской части отдельные экземпляры имеются в ботанических садах и опытных насаждениях.

Характеристика дерева. Небольшое дерево, высотой до 17— 20 м, диаметром до 50 см, с густой широкой кроной, часто от основания многоствольное. Кора сильноморщинистая, черная.

Теневынослива. Морозостойка. Засухоустойчива.

Листья  сердцевинные, с длинными острыми  зубцами, очень крупные, длиной на плодоносящих ветвях 8—15 см, а на молодых, бесплодных— до 30 см, верхушка листа заостренная, иногда в верхней части лист имеет небольшие лопасти, сверху листья темно-зеленые, снизу серые или беловатые, войлочные.

Черешки длиной 3—7 см, войлочные. Молодые побеги со светло-серой корой и коричневатым войлочным опушением.

Цветки  желтые, крупные, диаметром до 1,2—1,5 см, очень душистые, в густых соцветиях из 15—20 цветков. Цветет в июле, на 1—2 недели позже липы мелколистной. Плоды шаровидные, войлочные, с тупой вершиной у основания, длиной 8—13 мм, с 5 продольными нерезко выраженными ребрышками. Масса 1000 плодов около 230 г. Размножается, как и другие виды лип.

Важный  медонос.

Древесина. Белого цвета с легким розоватым или красноватым оттенком. Порода безъядровая из группы рассеяннопоровых лиственных пород. Годичные слои различаются на всех срезах, но довольно слабо. Сосуды мелкие, незаметные. Сердцевинные лучи узкие, но различаются невооруженным глазом: на поперечном срезе они заметны как очень тонкие блестящие линии, а на радиальном — как тусклые полоски и пятна, окрашенные несколько темнее окружающей древесины. ГТ^огаость при 15% влажности 0,44 г/см³, нрн-42-% - - 0,4Lr/c.\i^:i, -•

Сушка^ушится хорошо, не коробится, но значительно усыхает⁷!

Прочность. Обладав невысокими механическими свойствами. При 12 % влажности предел прочности при сжатии вдоль волокон 370-10⁵ Па, при статическом изгибе—661 -10³ Па.

Стойкость. Нестойкая против гниения.

Технологические свойства. Легко поддается распиловке и обрабатывается всеми видами режущих инструментов.

Применение. Ценится как поделочный материал. Кора молодых липок (лыко) широко используется для плетеных изделий. Липовый сок, мед, почки, цветы, лыко употребляются в медицине, масло липовых цветков — в парфюмерии. 

 

Tilia platyphyllos Scop.— Липа крупнолистная  

 

Семейство Tiliaceae Juss.

Распространение. Растет в лесах западной части УССР, на Кавказе. В культуре в СССР часто встречается в городских посадках Прибалтики, Белоруссии, Украины, в Крыму, на Кавказе; в центральной части —до Москвы, Ленинграда и Перми. Встречается также в городских зеленых насаждениях," в ряде городов Средней Азии.

Характеристика дерева. Дерево высотой до 40 м со стройным стволом и густой широкопирамидальной кроной. Самое крупное дерево из всех лип, произрастающих в СССР. Кора светлая.

Менее морозостойка, чем липа мелколистная, но климатические условия средней полосы европейской части СССР переносит хорошо. Достаточно хорошо переносит сухость воздуха и почвы. К плодородию почв более требовательна, чем липа мелколистная.

Листья  округлояйцевидные, крупные, длиной 6—14 см, у основания несимметричные, сердцевидные или округлые, на вершине короткозаостренные, сверху зеленые, обычно волосистые, снизу светло-зеленые, с пучками беловатых волосков в углах жилок, черешок длинный, 2—6 см. Листья распускаются на юге в начале мая, в средней полосе —в середине мая и опадают в октябре (позже, чем у липы мелколистной, на 2 недели).

Побеги  красновато-коричневые, пушистые, редко  голые.

Цветки  желтовато-кремовые, более крупные, чем у липы мелколистной. Соцветия малоцветковые, состоят из 2—5 цветков, повислые. Цветет в мае-июне. Орешки деревянистые, с 5 ребрами, овальные или грушевидные, пушистые, диаметром до 12 мм. В 1 кг их 10—12 тыс. шт.

Цвести  и плодоносить начинает с 12—14-летнего  возраста.

Размножается  семенами.

Перед весенним посевом семена необходимо стратифицировать. Имеет высокую порослевую способность.

Отличный медонос. Широко используется в декоративных целях. Вредителями не повреждается.

Липа  крупнолистная имеет четыре формы: пирамидальную — 'Piramidalis' Kirchn.— с  узкопирамидальной кроной; рассеченно-листную — 'Laciniata' (Loud.) С. Koch.— небольшое дерево с глубоко сидящими листьями, рассеченными часто на узкие доли до средней жилки листа; виноградолистную — 'Vitifolia' Simonkai —с трехлопастными листьями; золотистую — 'Aurea' (Loud.) Kirchn.— молодые листья ярко-желтые.

Древесина. Белого цвета с легким розоватым или красноватым оттенком, безъядровая, рассеяннопоровая. Годичные слои различаются на всех срезах, но довольно слабо. Сердцевинные лучи узкие, но различаются невооруженным глазом: на поперечном срезе они заметны как очень тонкие блестящие линии, а на радиальном — как тусклые полоски и пятна, окрашенные несколько темнее окружающей древесины. Древесина легкая. Плотность при15% влажности 0,47 г/см³ при 12 % —0,44 г/см³.

'Сушка. При сушке коробится'" и' значительно" усыхает.

Прочность. Древесина малой прочности. При 12 % влажности предел прочности на сжатие вдоль волокон 38Ы0⁵ Па, при статическом изгибе — 689-10⁵ Па. Торцовая твердость 151 • 10⁵ Па.

Стойкость. Малостойкая.

Технологические свойства. Легко поддается распиловке и обрабатывается ^режущими инструментами, хорошо окрашивается.

Применение. Используется в литейном деле, для изготовления чертежных' досок, моделей, деревянной посуды, резных изделий, игрушек. В самолетостроении идет на изготовление деталей, от которых требуется высокое сопротивление раскалыванию. Уголь, прокаленный и измельченный, употребляется в медицине. Луб старой коры используется в производстве бумаги. 

Свойства древесины

 

 Свойства, определяющие внешний вид древесины.

К ним  относятся цвет, блеск, запах и текстура.

Цвет зависит от породы, возраста, района и условий произрастания и состояния (наличия пороков) древесины. Древесина может иметь различные оттенки. Например, дуб насчитывает до 20 цветовых оттенков, а орех — до 40. Цвет учитывается в производстве мебели и художественных работах.

Блеск зависит от плотности, количества и размеров сердцевинных лучей и плоскости разреза. Красивым блеском обладают дуб, бук, ильм, клен и другие древесные породы. К потере блеска приводит загнивание. Блеск древесины учитывается при изготовлении изделий без подкраски.

Запах зависит от содержания в древесине смолистого эфирового масла, дубильных и ароматических веществ. Наиболее cильным запахом обладают деревья хвойных пород (сосна, кедр), содержащие смолу, из лиственных — дуб. Поражение грибами, а также загнивание и длительное хранение вызывают выветривание ароматических веществ и потерю естественного запаха. Запах древесины учитывается при изготовлении тары под пищевые продукты. Для этой цели применяют в основном древесину липы и тополя, которая не имеет запаха.

Текстура — естественный рисунок, получаемый на поверхности древесины в результате перерезания ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Характер рисунка зависит от направления разреза, расположения волокон, размера сердцевинных лучей, ширины годичных слоев и различий в окраске между ранней и поздней древесиной. Древесину с красивой текстурой имеют дуб, ясень, орех, красное дерево. Химические окраски и грибные поражения вызывают изменение этого свойства. Текстура древесины имеет существенное значение при изготовлении мебели и в художественных работах.

Влажность. Она характеризуется содержанием влаги в древесине. Наличие влаги связано с ростом дерева. Влажность древесины срубленного дерева и неверные условия хранения являются причинами ее гниения. В зависимости от степени влажности древесина делится на: мокрую — длительное время находившуюся в воде, ее влажность выше 100%; свежесрубленную — влажность 50—100%; воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 15—20%; комнатно-сухую — влажность 8—12%; абсолютно сухую — влажность 0%. Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.

Физические свойства древесины.

Плотность. Это физическая величина, определяемая отношением массы образца к его объему. Плотность древесины зависит от ее породы и влажности. С уменьшением влажности древесины снижается ее плотность, и она становится легче почти в 2 раза. Плотность поздней древесины годичного слоя в 2-3 раза больше, чем ранней.

Теплопроводность. Это способность древесины проводить тепло через свою толщу от одного слоя к другому. Она зависит от ряда факторов, основными из которых являются температура, влажность и плотность древесины, а также направление теплового потока относительно волокон. Вследствие пористого строения древесина плохо проводит тепло. Теплопроводность древесины вдоль волокон в 1,5-2,0 раза выше, чем поперек волокон.

Звукопроводность. Это свойство древесины проводить звук. Звукопроводность древесины несколько выше, чем у других материалов, что следует учитывать в жилищном строительстве, где необходима звукоизоляция перегородок, дверей и стен.

Электропроводность. Это способность древесины проводить ток. Электропроводность древесины в основном зависит от ее влажности, породы, направления волокон и температуры. Древесина в сухом состоянии не проводит электрический ток, т. е. является диэлектриком, что позволяет применять ее в качестве изоляционного материала.

 
  
  
Механические и технологические свойства древесины

 
Механические свойства древесины. К ним относятся прочность, твердость и ударная вязкость (см.табл.). Эти свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (растяжению, изгибу, сдвигу и кручению). 
  
  
Показатели физико-механических свойств древесины.   

Древесные породы	Плотность, кг/м3 (при 12% влажности)	Предел прочности, МПа				Торцовая твердость, МПа	Ударная вязкость, Дж/м2(при 12%  влажности)
		Сжатие	Статический  изгиб	Скалывание  вдоль волокон
				Радиальное	Торцовое
Хвойные
Лиственница	660	65	112	9,9	9,4	44	51 993
Ель	445	45	80	6,9	6,8	26	39 240
Сосна обыкновен.	500	49	86	7,5	7,3	29	41 202
Пихта сибирская	375	39	69	6,4	6,5	28	29 430
Лиственные
Граб	800	60	137	15,6	19,4	91	99 081
Ясень	680	59	127	13,9	13,4	80	88 290
Бук	670	56	109	11,6	14,5	61	80 442
Дуб	690	58	108	10,2	12,2	68	76 518
Береза	650	55	110	9,3	11,2	47	93 195

 

  

Прочность — это способность древесины сопротивляться разрушению (разделению на части) под действием механических усилий. Прочность древесины зависит от направления и скорости действия нагрузки, породы древесины, ее плотности, влажности и наличия пороков: пороки, особенно сучки и трещины, сильно снижают прочность древесины; с увеличением плотности древесины увеличивается и ее прочность; влажность уменьшает прочность древесины. Прочность зависит от характера и направления действия нагрузок. Например, прочность древесины вдоль волокон под действием растягивающих нагрузок около 130 МПа, а под действием сжимающих нагрузок — около 50 МПа; прочность под действием изгибающих сил — около 100 МПа, прочность при скалывании — около 0,5 МПа.

Твердость характеризуется способностью древесины сопротивляться внедрению в нее более твердого тела. Твердость древесины в торцовом направлении выше твердости в тангенциальном и радиальном направлениях в среднем на 30-40%. Твердость древесины, высушенной до 12% влажности, в 1,5-2,0 раза больше твердости древесины 30%-ной влажности. Чем выше твердость древесины, тем труднее ее обрабатывать.

Ударная вязкость — это способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения. Вязкость древесины деревьев лиственных пород примерно в 1,5-2,0 раза выше вязкости древесины хвойных пород (см. табл.). 

 

Технологические свойства древесины.  При оценке свойств древесины, как конструкционного материала учитывают ее способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и т. п.), износостойкость, способность древесины к изгибу и сопротивление раскалыванию.

Рассмотрим  способность древесины удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы, скрепы и др.). Для выдергивания гвоздей, забитых поперек волокон, требуется усилие в 1,5 раза выше, чем гвоздей, забитых в торец. Для выдергивания шурупов требуется приложить значительно большее усилие, чем для выдергивания гвоздей, так как приходится преодолевать трение и разрушать волокна, между которыми находится резьба шурупа. Однако забитый шуруп удерживает соединение слабее гвоздя. Поэтому необходимо правильно выполнять соединение шурупами, т. е. шурупы следует завинчивать. Способность древесины удерживать металлические крепления возрастает с увеличением ее плотности.

Износостойкость характеризуется способностью древесины противостоять разрушению в процессе трения. Наибольшей износостойкостью обладают торцовые поверхности. Износ уменьшается с повышением твердости и плотности древесины (см. табл.), а также с уменьшением влажности.

Раскалываемость — способность древесины под действием клина разделяться на части вдоль волокон. Сопротивление древесины раскалыванию увеличивается с повышением ее вязкости. Наличие пороков, например сучков, ухудшает раскалываемость древесины.