Шпаргалка по "Древесиноведение"

1. Значение  леса и древесины в народном  хозяйстве. 

Трудно назвать какую-либо отрасль  народного хозяйства, где древесина  не использовалась бы в том или  ином виде (натуральном или переработанном), и перечислить все разнообразные  изделия, в которые древесина  входит составной частью. По объему использования и разнообразию применения в народном хозяйстве с древесиной не может сравниться никакой другой материал.Широкому использованию древесины способствуют ее высокие физико-механические качества, хорошая обрабатываемость, а также эффективные способы изменения отдельных свойств древесины путем химической и механической обработки. Древесина легко обрабатывается, имеет малую теплопроводность, достаточно высокую прочность, хорошую сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам, в сухой среде долговечна. Положительные свойства древесины - способность прочно склеиваться, сохранять красивый внешний вид и хорошо воспринимать отделку. Вместе с тем древесина имеет недостатки: она подвержена горению и загниванию, разрушается от воздействия насекомых и грибов, гигроскопична, вследствие чего может разбухать и подвергаться усушке, короблению и растрескиванию. Кроме того, древесина имеет пороки биологического происхождения, которые снижают ее качество. При изготовлении изделий из древесины важную роль играют клеи, лакокрасочные материалы, отделочные пленки, пластмассы, фурнитура и другие материалы. Широкое применение в изготовлении столярных изделий находят лущеный и строганый шпоны - исходные материалы для производства различных полуфабрикатов. Из лущеного шпона изготовляют клееную слоистую древесину - фанеру, фанерные плиты, клееные детали мебели, детали корпусов телевизоров и радиоприемников, тару. Строганый шпон - основной облицовочный материал для деталей, изготовленных из древесины малоценных пород, фанеры и древесностружечных плит.От вида и свойств применяемых материалов зависят приемы и режимы обработки, качество вырабатываемых изделий, их внешний вид, прочность, долговечность, стоимость.В отличие от нефти, угля и газа древесина относится к восстанавливаемым природным ресурсам. Однако это не исключает необходимость бережного и рационального ее использования. Достижения науки, особенно химии, и передового опыта являются основой использования древесины - этого дара живой природы. Рациональное использование леса составляет важную часть общей проблемы охраны природы. Охрану лесных богатств легко объяснить: леса благоприятно влияют на климат страны, создают хорошие условия труда и отдыха людей, для развития сельского хозяйства. Массовая вырубка лесов приводит к образованию пустынь, эрозии почвы, обмелению рек, возникновению суховеев и резкому понижению урожайности. Лес - это наше национальное богатство, оно должно расходоваться бережно, с наибольшей отдачей. Внести свой посильный вклад в выполнение этой важной народнохозяйственной задачи - дело чести каждого столяра и плотника, каждого лесозаготовителя и деревообработчика.

2. Прочность  древесины при сжатии вдоль  и поперек волокон.

Прочность — способность древесины  сопротивляться разрушению от механических усилий, характеризующихся пределом прочности. Прочность древесины  зависит от направления действия нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков. Существенное влияние на прочность древесины оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. При увеличении количества связанной влаги прочность древесины уменьшается (особенно при влажности 20-25%). Дальнейшее повышение влажности за предел гигроскопичности (30%) не оказывает влияния на показатели прочности древесины. Показатели пределов прочности можно сравнивать только при одинаковой влажности древесины. Кроме влажности на показатели механических свойств древесины оказывает влияние и продолжительность действия нагрузок. Предел прочности при сжатии. Различают сжатие вдоль и поперёк волокон. При сжатии вдоль волокон деформация выражается в небольшом укорочении образца. Разрушение при сжатии начинается с продольного изгиба отдельных волокон, которое во влажных образцах из мягких и вязких пород проявляется как смятие торцов и выпучивание боков, а в сухих образцах и в твёрдой древесине вызывает сдвиг одной части образца относительно другой. Средняя величина предела прочности при сжатии вдоль волокон для всех пород составляет 500 кгс/см2. Прочность древесины при сжатии поперёк волокон ниже, чем вдоль волокон примерно в 8 раз. При сжатии поперёк волокон не всегда можно точно установить момент разрушения древесины и определить величину разрушающего груза. Древесину испытывают на сжатие поперёк волокон в радиальном и тангенциальном направлениях. У лиственных пород с широкими сердцевинными лучами (дуб, бук, граб) прочность при радиальном сжатии выше в полтора раза, чем при тангенциальном; у хвойных — наоборот, прочность выше при тангенциальном сжатии.

3. Маркировка  обмер и учет лесоматериалов.

Маркировка - нанесение условных знаков или сведений о лесоматериалах непосредственно на бревна или доски, на бирку или на ярлык, прикрепляемый к лесоматериалам.Качественная маркировка влияет на конкурентоспособность лесоматериалов не в меньшей степени, чем маркировка других видов продукции. В России имеется положительный опыт отдельных предприятий, поставляющих лесоматериалы с точным соблюдением требований потребителей, подтвержденным достоверной маркировкой. В условиях рынка такие предприятия имеют преимущество при заключении контрактов (договоров), а надбавка к цене может в несколько раз превышать затраты на измерения и маркировку. Однако большая части наших изготовителей поставляют лесоматериалы без какой-либо маркировки.Предусмотрено разделение маркировки лесоматериалов на фирменную и учетную.       Фирменная маркировка - марка изготовителя, торговой фирмы или экспертной организации, которая является их свидетельством о соответствии лесоматериалов требованиям контракта. В качестве знака фирменной маркировки может быть использован официально зарегистрированный товарный знак или маркировочный знак (клеймо, метка) произвольной формы.       Учетная маркировка обеспечивает возможность приемки и оплаты лесоматериалов в соответствии с требованиями контракта без повторных измерений и контроля качества. Учетная маркировка может быть выполнена обозначением - условным знаком породы, сорта, размеров. Разновидностью учетной маркировки является номерная маркировка, при которой каждой единице лесоматериалов, пакету или штабелю присваивается порядковый номер, а сопроводительная документация содержит информацию о маркированных лесоматериалах. Номерная маркировка позволяет многократно использовать результаты измерений и контроля качества, выполненных при проведении маркировки лесоматериалов для контроля их движения, при формировании и переформировании транспортных партий; персонализировать ответственность за качество лесоматериалов; снизить затраты на измерения и число ошибок за счет автоматизации учетных операций. Однако эти преимущества могут быть достигнуты, если изготовитель, торговая фирма и потребитель предусмотрели совпадение требований к лесоматериалам, методов измерения и контроля качества на различных стадиях - при маркировке изготовителем, при контроле точности маркировки лесоматериалов в пункте перевалки или переформирования партий, а также на складе потребителя. В разделе по организации учета лесоматериалов с номерной маркировкой регламентированы операции по учету лесоматериалов и содержание документов.   Учет лесоматериалов - совокупность операций по регистрации состояния, места нахождения и перемещений лесоматериалов, их измерениям и контролю качества, обеспечивающих получение данных о количестве и качестве:

- заготовленной древесины и  лесоматериалов, принятых предприятием  от поставщиков,

- находящихся на хранении на  складах, в стадии транспортирования, в обработке,

- отгруженных покупателю и принятых им.

Обмер. Длину хвойных круглых лесоматериалов принято учиты­вать с градацией в 0,5 м. Доли меньше 0,5 м при обмере в расчет не принимаются. Длину лиственных кряжей (фанерных, спичечных и др.) учитывают с точностью до 0,1 м. Для измерения длины круглых лесоматериалов применяют шесты, рулетки н реже складные метры.На лесных складах бревна или кряжи одинаковой длины обычно укладывают в отдельные штабеля. При укладке штабелей необходимо следить за тем, чтобы торцы отдельных отрезов с тыловой стороны штабеля находились по возможности в одной плоскости, т. е. не выдавались вперед или внутрь штабеля. Такая тщательная укладка дает возможность при приемках измерить длину 1—2 бревен и результаты этого измерения распространить на все бревна или кряжи, уложенные в штабель. Однако государственные общесоюзные стандарты на круглые сортименты требуют обязательной проверки длины каждого бревна или кряжа, и лишь по соглашению между приемщиком и сдатчиком в отдельных случаях разрешается обмерять длину только части бревен. При определении толщины круглых лесоматериалов форму торца принимают за круг, у которого измеряют диаметр. В действительности поперечное сечение ствола, как было сказано выше, отличается от круга, поэтому при установлении толщины бревна или кряжа измеряют в торце наибольший и наименьший поперечники и из полученных величин выводят среднее, которое называют средним диаметром. Диаметры круглых сортиментов очень редко бывают равны целому числу сантиметров. Дробные диаметры нужно округлять до целых: если для учета толщины круглых сортиментов принята градация 1 см, доли сантиметра меньше 0,5 см отбрасывают, доли 0,5 см и больше принимают за целый сантиметр. Обмер и учет бревен производят вдвоем: мерщик обмеряет мерной скобой диаметры бревен и верхнем отрезе, а счетчик записывает их в учетную ведомость, примерная форма которой приведена ниже.

4. Пороки  формы ствола.

Пороки формы ствола – это отклонения ее от нормальной формы – этот вид порока можно отнести к значительно распространенным порокам древесины. Их легко выявить, и в зависимости от степени пораженности стволы дерева выбраковываются.

Сбежистость ствола — это резкое уменьшение толщины бревна (или ширины необрезной доски) на всем его протяжении от комля до вершины; это довольно серьезный и распространенный порок древесины, так как из сбежистого бревна пиломатериал вырабатывается со многими перерезанными волокнами и, следовательно, с качественно пониженными показателями механических свойств; в связи с этим значительно увеличивается отход древесины при распиловке и лущении. Сбежистость измеряется в сантиметрах на 1 погонный метр или в процентах. Влияние на качество Увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции и шпоне радиального наклона волокон.

Закомелистость. Резкое увеличение диаметра комлевой части дерева по сравнению с остальной его частью – это и есть закомелистость; утолщенная комлевая часть дерева простирается по длине в пределах 1 метра. В зависимости от формы комлевой части бревна закомелистость подразделяют на ребристую и округлую. Округлая имеет в поперечном сечении форму круга или близкую к ней, ребристая — неправильную звездно-лопастную форму. Закомелистость затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции и шпоне радиального наклона волокон.

Кривизна — это искривление ствола дерева по длине. В зависимости от направления изгиба раздичают кривизну одностороннюю и разностороннюю. Односторонняя кривизна имеет искривление только в одной плоскости, разносторонняя — в разных плоскостях или в одной плоскости, но в нескольких местах. Данный порок сильно уменьшает выход пиломатериалов при распиловке бревен, при наличии данного порока понижается сортность крупных сортиментов вплоть до перевода их в разряд дровяной древесины. Степень кривизны вычисляют отношением стрелы прогиба (в месте наибольшего искривления) в сантиметрах к общей длине кривизны в метрах и выражается в процентах. Кривизна затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению, увеличивает количество отходов при распиловке и лущении круглых лесоматериалов и раскрое пилопродукции, обусловливает появление в пилопродукции и шпоне радиального наклона волокон.

Нарост — это местное утолщение ствола, имеющее различные формы и размеры. Наличие нароста сопровождается большой свилеватостью древесины. Наросты бывают практически у всех пород деревьев, но чаще у лиственных. Большие наросты затрудняют применение круглых материалов в строительстве и осложняют их переработку. Наросты некоторых пород древесины, обладающие большой прочностью вследствие свилеватости древесины и красивым рисунком (текстурой) в разрезе (береза, орех), используют для производства декоративной фанеры и токарных изделий. В круглых материалах и необрезных пиломатериалах величина нароста определяется в сантиметрах или долях длины сортимента. Затрудняет использование круглых лесоматериалов по назначению и осложняет их переработку.

5. Формы  влаги в древесине. Равновесная  влажность.

Наличие влаги в древесине обусловлено  нормальной жизнедеятельностью живого растущего организма. В древесине  срубленного дерева содержание влаги (в зависимости от условий хранения, и эксплуатации изделий) может увеличиваться  или уменьшаться. В большинстве  случаев практики влагу из древесины  удаляют, чтобы избежать ряда отрицательных  явлений. Для количественной характеристики содержания влаги в древесине  используют показатель влажности древесины. Под влажностью (абсолютной) древесины  понимают выраженное в процентах  отношение массы влаги, содержащейся в данном объеме древесины, к массе  сухой древесины: Для измерения влажности древесины применяют прямые и косвенные методы. Прямые методы основаны на выделении тем или иным способом влаги из древесины. Влагу можно отделить путем высушивания и определить влажность с высокой точностью, осуществляя следующую процедуру. В лабораторных условиях небольшие образцы древесины взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г и определяют начальную массу. С такой точностью взвешивают образцы, если масса их не превышает 5—6 г. Для того чтобы влажность образцов древесины во время взвешивания не изменялась, их помещают в стеклянные бюксы с притертыми крышками. Масса каждой бюксы определяется заранее на тех же весах. Образцы находятся в бюксах (но с открытыми крышками) и во время высушивания. Понятие о равновесной влажности древесины. В комнатных условиях можно провести следующий опыт. На чашку технических весов положить рыхлый пучок влажной древесной стружки (от фуганка), уравновесив ее гирьками, а на чашку других весов очень сухую стружку. Периодическим взвешиванием обеих проб будет установлено, что сырая древесина заметно высыхает (рис. 17, а, кривая 1, десорбция - сушка) до постоянной (устойчивой) массы, а очень сухая — постепенно увлажнится (кривая 2, сорбция — поглощение влаги) до своей постоянной массы.Аналогичный опыт можно провести в комнате с более сухим воздухом. При этом будут получены такие же кривые: десорбции 4 и сорбции 5. В обоих опытах в правой части графика, т. е. с течением времени, эти линии превращаются в горизонтали. Промежуточные прямые 3 и 6 будут показывать равновесную влажность древесины во влажном 3 и в сухом 6 воздухе. При этом температура древесины будет равна постоянной температуре окружаюшего ее воздуха. Расстояние 7 между двумя параллельными прямыми в правой части рис. 17, а показывает гистерезис сорбции — десорбции, т. е. разность устойчивых влажностей, получаемых при сушке и увлажнении древесины. Следовательно, процессы сушки и увлажнения образца древесины не вполне обратимы. Для нетолстых сортиментов в деревообработке величина этого гистерезиса невелика (менее 1 % влажности), и ею на практике пренебрегают.Состояние равновесной влажности древесины возникает не с самим воздухом, а с находящимся в нем паром (t и рп или t и и др.); воздух может быть заменен другим газом или может отсутствовать. В результате длительного выдерживания древесины в нагретом состоянии (выше 80 °С) ее равновесная влажность снижается. Она меньше у смолистой и очень плотной древесины, но мало зависит от древесной породы, возраста, частей ствола дерева и т. п.

6, ХАР-КА  ДЕКОРАТИВНЫХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ.

Осина- Идёт на постройку домов, используется как кровельный материал (в русском деревянном зодчестве дощечками из осины покрывали купола церквей), при производстве фанеры, целлюлозы, спичек, тары и прочее.

Береза имеет однородную, средней плотности древесину. Используется в мебельном производстве как поделочный материал.    Береза имеет высокие физико-механические свойства. Древесина ее отличается высокой прочностью, особенно при ударных нагрузках. Плотность и твердость березы имеют средние характеристики, но в общем и целом это не снижает ценности березы относительно ее промышленного значения. Древесина березы имеет свойство, позволяющее широко задействовать ее во внутренних отделочных работах. Речь идет о том, что березу можно легко имитировать под многие ценные породы деревьев. Отсюда ее широкое применение в столярном производстве. Особенно ценна в отделочных работах карельская береза, имеющая характерное узловато - извилистое расположение волокон, которая идет на отделку мебели.

В целом древесина дуба позволяет добиваться доброкачественной чистовой обработки на строгальных и профилирующих станках. Хотя в ряде случаев целесообразно уменьшать угол резания до 20°. Пиломатериалы из дуба удовлетворительно протравливаются красителями, полируются, склеиваются, пригодны для восковой отделки, хорошо принимают гвозди и шурупы (за исключением мест, располагающихся вблизи кромок, где необходимо предварительное высверливание отверстий), отлично поддаются отбеливанию и морению .Применение. Для производства мебели и других изделий используется как массив дуба, так и облицовочный шпон. Так же доски дуба являются хорошим материалом для изготовления паркета, лестниц, перил и т.д.

Несмотря на повышенную вязкость, древесина ясеня успешно обрабатывается вручную и на станках, дает гладкую поверхность. Пригодна для склеивания, протравливания красителями и полирования.Применение. Ясень - одна из лучших пород для гнутья, и пиломатериалы этой породы широко используются в производстве соответствующей мебели, в том числе стульев. Древесина ясеня применяется также в производстве фанеры и декоративного облицовочного шпона, спортивного инвентаря, рукояток инструментов.

Бук издавна использовался для отделки жилья, и для его постройки. Бук использовался в качестве напольного покрытия, отделки, обшивки и для многих других целей. Бук по характеристикам похож на дуб, у него также достаточно твердая древесина и достаточно крепкая. Также бук достаточно устойчив к внешним нагрузкам, поэтому его советуют применять в тех местах, где большая проходимость людей, а также наблюдаются исключительно большие нагрузки. Из бука хорошо делать полы и ступени, к примеру. Однако если необходимо изогнуть доску из бука, следует «испытать» ее паром: при высоких температурах древесина бука становится гибкой. Именно это новое свойство поможет вам создать декоративные элементы в интерьере.  Несмотря на твердость, древесина бука легко колется, поэтому не стоит употреблять ее там, где возможны различные деформации. Еще к одним недостаткам древесины можно отнести факт того, что свежесрубленный бук быстро портиться, поэтому сразу после того, как срубили дерево, его древесину следует тщательно обработать. Полируется бук легко только после такого процесса, как порозаполнение. Следует отметить, что древесина этого дерева внешне напоминает древесину сопели. Как и у бука, она имеет немаленькие поры, поэтому незнающий человек может легко перепутать эти два вида древесины. Процесс усушки у бука проходит намного быстрее, чем у дуба, также, трещин при усушке образуется на порядок меньше. Дерево отлично склеивается, шлифуется (после определенного процесса, описанного выше), а также легко держит лак. Под действием различных обстоятельств бук может принимать разную окраску, имитируя тем самым породы различных редких деревьев. Характеристика породы также таит в себе свойство быстрого засыхания древесины, что еще раз говорит о том, что нельзя долго хранить необработанную древесину бука. Кстати, из бука делается замечательный шпон. Как правило, на рынке чаще всего можно встретить обрезную доску из бука, однако иногда можно увидеть и необрезную, то есть доску, у которой не пропилены кромки.