Quines propietats mecàniques té la fusta?

La fusta és un material força popular que troba la seva aplicació en diverses àrees de la vida humana. Al mateix temps, no tothom sap que les matèries primeres tenen una sèrie de característiques úniques. Avui al nostre article analitzarem les propietats mecàniques de la fusta.

Les propietats mecàniques de la fusta caracteritzen la qualitat global del material i estan en proporció directa amb ella. Els indicadors més importants de resistència mecànica inclouen la capacitat de la fusta per suportar càrregues de tipus estàtic i dinàmic.

Per per determinar les propietats mecàniques que posseeix un material, s'estira, es comprimeix, es doblega i es talla. Cal tenir en compte que la fusta s'anomena material anisòtrop, respectivament, la matèria primera pot tenir diferents propietats segons la direcció en què es vegi afectada. Hi ha 2 direccions en total: radial i tangencial.

La característica mecànica més important de la fusta és la seva resistència. Les característiques de resistència tenen un impacte directe sobre com i a quin nivell un material pot resistir i resistir fractures no desitjades.

La classe mitjana (anomenada "intermedia") està ocupada per coníferes. Les taxes més altes són característiques, per exemple, per al bedoll; és per això que sovint es fabriquen diverses estructures de suport i suport, així com elements per als quals és important una major resistència al desgast.

Cal tenir en compte que el nivell de resistència i elasticitat està influenciat pel nivell d'humitat. Així, quan s'humiteja, es produeixen reaccions específiques a l'interior de la fusta, que redueixen la seva resistència. A més, aquesta disposició només és rellevant si el nivell d'humitat puja al 25%. La humitat addicional no difereix en cap reacció significativa i no afecta els indicadors de força. Els experts ho entenen.

Per per comparar els indicadors de força de diferents roques, heu d'assegurar-vos que els seus indicadors d'humitat són idèntics - només en aquest cas es pot parlar d'un resultat objectiu i imparcial.

A més de la humitat, quan es mesura la força, també és important parar atenció a la naturalesa i la durada de les càrregues. Per exemple, les càrregues estàtiques són constants. A més, es caracteritzen per un augment lent i gradual.D'altra banda, les càrregues dinàmiques són relativament curtes. D'una manera o altra, ambdues càrregues poden destruir la fusta.

També cal tenir en compte que els indicadors de resistència, els seus límits i límits difereixen en funció del tipus concret de deformació.

• Estirament. Si parlem de la resistència a la tracció de la fusta, aquest indicador és de 1.300 kgf / cm2 (i aquest paràmetre és rellevant per a totes les varietats). En aquesta situació, l'estructura interna de la fusta té una importància decisiva. Si les fibres es disposen correctament i s'estructuren, la força augmenta (i viceversa). La força difereix segons si la fusta s'estira al llarg o a través. En el primer cas, l'indicador és bastant gran, i en el segon, és 20 vegades menys i arriba a 65 kgf / cm2. És a causa d'aquestes característiques mecàniques que la fusta rarament s'utilitza per crear productes que funcionen en tensió transversal.

• Compressió. Com qualsevol altre impacte sobre la fusta, es pot dur a terme tant en sentit longitudinal com transversal. Si parlem de compressió al llarg de les fibres, val la pena assenyalar que en aquest cas la roca s'escurçarà (és així com es manifestarà el procés de deformació a l'exterior). També cal tenir en compte que la força de la fusta, que no es comprimeix al llarg, sinó a través, es redueix significativament, concretament 8 vegades. En condicions de laboratori, l'arbre es comprimeix en les direccions radial i tangencial. En el curs de la realització d'aquests experiments, els científics han establert amb certesa que la resistència a la compressió de diferents roques no és la mateixa. Per tant, les roques amb raigs centrals es distingeixen per indicadors més alts sota compressió radial. D'altra banda, les coníferes mostren valors de resistència força elevats fins i tot sota compressió tangencial.

• Flexió estàtica. Una característica distintiva d'aquest tipus d'impacte, com la flexió estàtica, és que les diferents capes de fusta reben diferents efectes, és a dir, les capes superiors de fusta reben esforç de compressió i les inferiors, que s'estiren al llarg de les fibres. Entre les capes superior i inferior hi ha una capa especial que no experimenta cap pressió. Tradicionalment, aquesta capa s'anomena neutral. Inicialment, la destrucció del material comença a la zona estirada inferior, en relació amb la qual es trenquen les fibres més externes de la fusta. Hi ha un indicador de força mitjana, que és típic per a un gran nombre d'espècies de fusta, és de 1.000 kgf / cm2 (tot i que pot haver-hi desviacions d'aquest indicador, depenent dels indicadors únics de cada espècie específica, així com del nivell). d'humitat).

• Canvi. Bàsicament, el cisallament és una deformació, que és el desplaçament d'una peça en relació amb una altra. Hi ha diversos tipus de cisalla: cisalla (pot ocórrer en qualsevol direcció) i cisalla. En aquest cas, és especialment important controlar la força de l'arbre. Per tant, la divisió afecta negativament els indicadors de força, la roca segueix sent més forta durant la divisió transversal.

A més de la força, la fusta també es caracteritza per altres propietats mecàniques i físico-mecàniques. Vegem-ne més de prop els principals.

En primer lloc, cal dir sobre una característica tan natural d'un material com la duresa. La duresa és una de les característiques més importants d'un material i és la capacitat d'una matèria primera de resistir en relació a la penetració d'un cos sòlid d'una determinada forma. Distingir entre duresa final i lateral (segons el costat del material afectat). La duresa final és més alta pel que fa al seu rendiment.

Depenent dels indicadors de duresa, un material de construcció com la fusta es divideix en 3 grups principals:

• suau (per exemple, pi, avet, cedre, avet, til·ler, tremol, vern, castanyer, etc.);
• sòlid;
• extra dur.

En conseqüència, en la fabricació de determinats productes, és molt important tenir en compte un paràmetre com la duresa. Per exemple, és desitjable fer elements decoratius a partir de varietats suaus, i només les varietats especialment dures són adequades per crear estructures de suport.

La duresa de la fusta és fonamental durant l'aplicació i processament del material. Segons les vostres necessitats específiques i l'àmbit d'aplicació de la fusta, una o altra opció pot ser la més rellevant i adequada.

Una altra característica important que difereix entre certs tipus de fusta (per exemple, auró i avet) és la resistència a l'impacte. Aquesta propietat designa i determina la capacitat d'un material per absorbir càrregues dinàmiques. Al mateix temps, com més gran sigui la força d'impacte, menys danys i violacions d'integritat observareu a l'arbre en el procés d'aplicar aquestes càrregues molt dinàmiques. En general, podem dir que per a la majoria de races aquest indicador es troba a un nivell força elevat.

Cal prestar especial atenció a la resistència al desgast, ja que és aquest paràmetre el que determina si la fusta és capaç de resistir en relació a càrregues de fricció prolongades. Depenent de l'alta resistència al desgast, la possible vida útil del material variarà significativament. El nivell de resistència al desgast està influït decisivament per la direcció del tall i les característiques úniques de cada espècie de fusta en particular. Cal tenir en compte que la resistència al desgast és característica de les superfícies finals. Pel que fa a la resistència al desgast, la fusta seca i la humida difereixen: la primera té un nivell més alt.

Com s'ha esmentat anteriorment, la fusta és un dels materials més populars, estès i demandats que s'utilitza per crear mobles, articles de decoració i un gran nombre d'altres productes. En conseqüència, en processar-lo, s'hi introdueixen un gran nombre de fixacions, la majoria de vegades - metall. Per tant, un indicador com la capacitat de subjectar elements de fixació metàl·lics és de gran importància. Així, per exemple, les ungles poden tallar o separar les fibres d'un arbre, i els cargols poden atrapar les fibres.

Per crear productes funcionals i estèticament agradables, la fusta s'ha de plegar. En aquest sentit, la capacitat de doblegar és una altra propietat mecànica important de la fusta. Tingueu en compte que les diferents races tenen diferents nivells de capacitat de flexió. Així, per exemple, pel que fa a les coníferes, la regla és que quan es dobleguen les agulles s'han d'humitejar, però un arbre sec pràcticament no es doblega (i quan s'aplica una pressió alta, es pot trencar).

Les característiques de deformació també són essencials. Afecten amb quina rapidesa (si és que ho fan) les espècies d'arbres es recuperen d'un impacte dinàmic a curt termini. En combinació amb la deformabilitat, una característica com el model d'elasticitat també té un paper important.

Atès que la fusta s'utilitza en diversos àmbits de la vida humana i és un dels materials més demandats, és molt important conèixer amb detall totes les seves propietats. En conseqüència, abans d'utilitzar el material per crear determinats productes (per exemple, mobles, elements decoratius, etc.) totes les propietats químiques, físiques i mecàniques s'han d'examinar acuradament. Només així el vostre producte serà durador i fiable. Recordeu que diferents tipus de fusta són aptes per a diferents finalitats. A més, algunes roques no es poden exposar en absolut, en cas contrari, simplement col·lapsaran. Aquest coneixement és especialment rellevant per als ebenistes professionals i altres representants de la indústria de la construcció.