Свойства древесины как материала для изготовления изделий
Анализ звукоизолирующей и звукопоглощающей способности древесины. Рассмотрение требований к макроструктуре древесины, предназначенной для изготовления резонансных заготовок. Изучение видов пороков формы ствола, определение их влияния на выход продукции.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.04.2014 |
Размер файла | 132,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1 задание
Звукоизолирующая и звукопоглощающая способность древесины. Резонансные свойства древесины. Требования к макроструктуре древесины, предназначенной для изготовления резонансных заготовок
Определить скорость звука в древесине бука С, м/с, если время прохождения звуковой волны через образец длиной 300 мм равно 70 мс (микросекунда).
Распространение звука в древесине. Звук, как известно, представляет собой механические волновые колебания, распространяющиеся в упругих средах. Звукопроводность древесины, т.е. скорость звука в ней при продольных колебаниях, м/с,
распространение звук древесина
С=, (3.29)
где Е -- динамический модуль упругости, Н/м2; р -- плотность материала, кг/м3.
В среднем скорость звука в древесине вдоль волокон составляет 5000 м/с. В плоскости поперек волокон скорость звука примерно в 3...4 раза меньше, чем вдоль волокон, причем в радиальном направлении она несколько выше, чем в тангенциальном. С увеличением влажности и температуры древесины скорость распространения звука уменьшается. Скорость звука в других материалах, м/с: в стали -- 5050, свинце -- 1200, каучуке -- 30, воздухе --330.
Важной характеристикой древесины при оценке се способности отражать и проводить звук является акустическое сопротивление, Пас/м,
R = рС. (3.30)
Этот показатель для древесины камерной сушки вдоль волокон в среднем равен 30 * 105 Па-с/м. Для сравнения укажем, что воздух имеет акустическое сопротивление 429, каучук 3 10\ а сталь -- 393 Ю3 Па-с/м.
По мере распространения звуковых волн в материале вследствие потерь энергии на внутреннее трение происходит затухание колебаний.
Для характеристики этого явления используют показатель - логарифмический декремент колебаний,численно равный натуральному логарифму отношения двух амплитуд, отделенных друг от друга интервалом в один период.
Определение указанного показателя проводят при продольных и изгибных колебаниях по разработанному ЦНИИМОДом ГОСТ 16483.31 -- 74. У древесины камерной сушки ргиных пород логарифмический декремент колебаний составляет примерно (2…4)106 Нп.
Показатели, характеризующие распространение звука в древесине, используются при разработке методов дефектоскопии и неразрушающего контроля качества (прочности, жесткости, структурной неоднородности, шероховатости) древесины и древесных материалов.
Звукоизолирующая и звукопоглощающая способность
Звукоизолирующая способность древесины характеризуется ослаблением интенсивности прошедшего через нее звука. Это свойство может быть оценено по разнице уровней звукового давления в децибелах (дБ) перед и за перегородкой из древесины, а также по относительному уменьшению силы звука, называемому коэффициентом звукопроницаемости. Так, при толщине 3 см звукоизоляция сосновой древесины составила 12 дБ, коэффициент звукопроницаемости -- 0,065; для дубовой древесины при толщине 4,5 см эти показатели соответственно равны 27 дБ и 0,002.
По строительным нормам звукоизоляции стен и перегородки должна быть не ниже 40 дБ. Отсюда видно, что звукоизолирующая способность массивной древесины сравнительно невысока.
Способность древесины поглощать звук вызвана рассеянием звуковой энергии в структурных полостях и необратимыми тепловыми потерями вследствие внутреннего трения. Для оценки этой способности используют коэффициент звукопоглощения, представляющий собой отношение звуковой энергии, теряемой в материале, к энергии плоской падающей волны. Коэффициент звукопоглощения сосновой перегородки толщиной 19 мм в диапазоне частот 100...4000 Гц находится в пределах 0,081...0,110.
Резонансная способность древесины
Древесина широко применяется для изготовления излучателей звука (дек) музыкальных инструментов. Такую древесину называют резонансной. Значительная часть подводимой от струны к деке энергии расходуется на потери внутри материала деки, а также в местах ее закрепления на корпусе инструмента. Лишь 3... 5 % общей энергии излучается в воздух в виде звука.
Способность материала обеспечивать излучение звука оценивается по предложенной акад. Н.Н.Андреевым акустической константе, м4/(кгс):
К= , (3.31)
где Е -- динамический модуль упругости, Н/м2; р -- плотность древесины, кг/м3.
Наибольшая величина акустической константы характерна для древесины ели, а также пихты и кедра; она составляет примерно 12 м4/(кг- с). Резонансные заготовки согласно ГОСТ 6900 -- 83 должны изготавливаться из мелко- и равнослойной древесины, которая не содержит сучков, крени, наклона волокон и других пороков древесины. Для определения качества резонансной древесины в растущих деревьях используют керны -- цилиндрические образцы диаметром примерно 4 мм, высверливаемые в радиальном направлении ствола. Ультразвуковым методом измеряют скорость распространения звука поперек волокон. Обычным способом устанавливают плотность древесины керна. Акустическую константу К вычисляют как отношение скорости звука к плотности, что вытекает из формул (3.29) и (3.31). Как показали исследования А. А. Колесниковой [7], в этом случае показатель К примерно в \ раза меньше стандартного, определяемого для направления вдоль волокон.
Наилучшими резонансными свойствами обладает древесина длительной (50 лет и более) выдержки.
Пороки формы ствола. Их виды и разновидности. Влияние на выход продукции
Сбежистость. Для всех стволов деревьев характерно постепенное уменьшение диаметра в направлении от комля к вершине (сбег). Если на каждый метр высоты ствола (длины сортимента) диаметр уменьшается белее чем на 1 см, то такое явление считается пороком -- сбежистостью. Сбежистостъ измеряют как разность между комлевым и вершинным диаметрами у круглого сортимента (в комлевых бревнах нижний диаметр измеряют на расстоянии 1 м от комлевого торца), а у необрезных пиломатериалов -- между шириной комлевого и вершинного конца. Полученную разность относят к общей длине сортимента и выражают в сантиметрах на 1 м или в процентах.
Стволы лиственных пород более сбежисты, чем хвойных. Сильно сбежистые стволы у деревьев, выросших на свободе или в редком древостое. Чем выше бонитет насаждения, тем стволы полнодревеснее, т.е. менее сбежисты. Наименьшая сбежистость характерна для сортиментов, выпиленных из средней части ствола, наибольшая -- из вершинной. Сбежистость увеличивает количество отходов при распиловке сортиментов и их лущении и косвенным образом влияет на прочность, так как становится причиной появления в пиломатериалах порока -- радиального наклона волокон.
Закомелистость. Это такой случай сбежистости, когда наблюдается резкое увеличение диаметра в нижней части ствола; диаметр круглых лесоматериалов или ширина необрезной пилопродукции у комлевого торца более чем в 1,2 раза превышает диаметр (ширину) сортимента на расстоянии 1 м от этого торца.
Округлой закомелистость называется в том случае, если поперечное сечение комлевой части имеет форму, близкую к окружности (рис. 6.10, а). Ребристая закомелистостъ характеризуется многолопастной формой поперечного сечения. На боковой поверхности сортимента видны продольные углубления (рис. 6.10, б).
Закомелистость измеряют как разность диаметров (для необрезных пиломатериалов -- ширин) комлевого торца и сечения на расстоянии 1 м от него. При ребристой закомелистости допускается определять разницу между максимальным и минимальным диаметром комлевого торца.
Овальность. Так называется эллипсовидность формы торца круглых лесоматериалов, при которой наибольший диаметр не менее чем в 1,5 раза превышает меньший. Порок измеряют как разность указанных диаметров. Овальность сопровождает крень или тяговую древесину.
Наросты. Так называют местные утолщения ствола. Они могут быть с гладкой (сувели -- рис. 6.11) или бугристой окоренной поверхностью и спящими ночками (капы). Иногда капы можно отличить от сувелей по наличию на них побегов. Наросты образуются в результате неблагоприятного воздействия грибов, бактерий, вирусов, химических агентов, радиации, механических повреждений и т.п. Особенности формирования наростов, обусловленные нарушением ростовых процессов, исследованы в работах В. В. Коровина, J1. Л. Новицкой и др. На продольном разрезе су веля (см. рис. 6.11, а) годичные слои изогнуты и повторяют наружные очертания нароста. Для капов характерно свилеватое строение древесины. У хвойных пород образуются преимущественно сувели, у лиственных -- наросты обоих типов. Свилеватость древесины капов и наличие в ней многочисленных следов спящих почек создает очень красивую текстуру на разрезах. Особенно декоративна текстура капов грецкого ореха. Прикорневые капы часто достигают значительных размеров. У ореха и березы они могут весить сотни килограмм, а иногда и больше тонны. На стволах карельской березы часто образуются шаровидные утолщения с характерной текстурой (см. рис. 3.1, в). Древесина сувелей имеет большую усушку вдоль волокон (от 0,5 до 1,0 %), низкий модуль упругости и малую прочность при сжатии вдоль волокон. Древесина капов более плотная и твердая, чем нормальная стволовая древесина, и имеет менее выраженную анизотропию. Наросты измеряют по длине и ширине. Они затрудняют использование круглых лесоматериалов и осложняют их переработку, однако древесина капов высоко ценится как материал для художественных поделок и сырье для облицовочного строганого шпона.
Рис. 6.11. Сувели: а -- продольный разрез; б -- внешний вид с корой
Кривизна. Искривление ствола по длине встречается у всех древесных пород. Вследствие потерн верхушечного побега и замены сто боковой ветвью, из-за наклона дерева в сторону лучшего освещения, при pocтe на горных склонах и по другим причинам ствол дерева может оказаться искривленным. Различают простую и сложную кривизну, характеризующуюся соответственно одним или несколькими изгибами сортимента.
Простую кривизну измеряют как величину стрелы прогиба сортимента в месте его искривления (в процентах от протяженности искривленного участка сортимента). При раскряжевке длинного сортимента на короткие кривизна их оказывается меньше примерно во столько раз, на сколько равных частей был разрезан длинный сортимент. Сложную кривизну характеризуют величиной наибольшего искривления, измеряемого так же, как в случае простой кривизны.
Пороки формы ствола увеличивают количество отходов при распиловке и лущении круглых сортиментов и являются причиной появления радиального наклона волокон в пиломатериалах и шпоне.
Технические свойства и промышленное применение древесины лещины, секвойи и бальзы
Лещина - безъядровая рассеяннопоровая порода. Годовые слои слабо заметны. Сосуды мелкие. Сердцевинные лучи узкие и ложно-широкие; последние видны на поперечном разрезе как белые, иногда изогнутые, радиальные линии.
Древесина белого цвета, довольно легкая, мягкая, хорошо гнется (предел прочности при сжатии - при 12% влажности - около 500 кг/см2, статическом изгибе - 860 кг/см2).
Главная область применения - изготовление деревянных обручей; корни иногда образуют наплывы с древесиной красивой текстуры, которая идет на мелкие, художественные и бытовые изделия. Уголь из лещины употребляется для изготовления охотничьего пороха, а также в качестве рисовальных углей. Плоды съедобны.
Секвойя - хвойная ядровая порода с узкой белой заболонью. Ядро светлокрасного до красновато-коричневого цвета.
Строение древесины обоих видов примерно одинаково. Годовые слои хорошо видны благодаря более темной и плотной поздней древесине. Ранняя древесина рыхлая, мягкая. Смоляных ходов не имеет, но содержит многочисленные смоляные клетки, собранные в вертикальные ряды. Сердцевинные лучи однорядные, состоят исключительно из паренхимных клеток.
Бальза - ядровая рассеяннопоровая лиственная порода с неясно отграниченной заболонью почти белого цвета; ядровая древесина белая с легким красновато-бурым оттенком и шелковистым блеском. Сосуды на поперечном разрезе хорошо заметны простым глазом; они немногочисленные, расположены по одному, реже по два вместе. Сердцевинные лучи заметны на всех разрезах.
Основным элементом древесины бальзы являются паренхимные клетки, расположенные правильными рядами (на поперечном разрезе они пяти- или шестиугольные). Сосуды с довольно толстыми стенками, овальной формы; членики сосудов короткие, перфорации простые. Сердцевинные лучи многорядные (три - шесть клеток по ширине). Клетки древесной паренхимы и сердцевинных лучей содержат кристаллы минеральных солей (кремния).
Древесина бальзы мягкая, пористая (пористость до 95%), чрезвычайно легкая (легче пробки), отличается большой гигроскопичностью.
Физико-механические свойства древесины бальзы (в воздушно-сухом состоянии) таковы: объемный вес в среднем 0, 11- 0, 12 г/см3, при колебаниях от 0, 05 до 0, 38 (самая легкая древесина), в большинстве случаев не превышает 0, 13 г/см3; предел прочности при сжатии вдоль волокон, по некоторым исследованиям, - 54 кг/см2 при объемном весе 0, 144-73 кг/см2; предел прочности при статическом изгибе140 кг/см2, сопротивление ударному изгибу - 0, 085 кг/см2.
У себя на родине древесина бальзы применяется местным населением для постройки лодок и плотов. Во время империалистической войны 1914-1918 гг. была использована для изготовления спасательных кругов, минных поплавков, применялась в холодильном деле и т. п. , а в период Великой Отечественной войны применялась в самолетостроении (деревянные английские самолеты «Москито»).
2 задание
Лыжные заготовки (породы, размеры, требования к качеству и к распиловке)
Заготовка из березы сечением 22*91мм и длиной 2 м имеет следующие пороки: а) сучок здоровый сросшийся на пласти, диаметром 10 мм; б) синева на пласти в виде полосы длиной 1 м и шириной 20 мм; в) поперечная покоробленность со стрелой 1 мм. Определить объем, сорт по каждому пороку и окончательный сорт заготовки. Показать ее маркировку.
Сырье для лесохимических производств (древесное сырье для специального углежжения)
К этой группе относятся товары, получаемые механическим путем из ствола, корней, кроны и специально предназначенные для использования в качестве сырья лесохимических производств. Сюда входят: корье лиственницы, ели, ивы и древесное сырье из дуба, каштана (для выработки дубильных экстрактов); пневый и стволовый осмол сосны; древесное сырье хвойных и лиственных пород для пиролиза и углежжения (ГОСТ 24260 -- 80), а также сырье для угля специального назначения (ГОСТ 8440 -- 74); древесная зелень, живица и соки, добываемые из живых деревьев.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Распространение звука в древесине, звукоизолирующая и звукопоглощающая способность данного материала, требования к макроструктуре, предназначенной для изготовления резонансных заготовок. Пороки формы ствола. Применение древесины лещины, секвойи и бальзы.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 22.04.2014Разработка технологического процесса изготовления мебели из древесины. Расчет потребного количества материалов. Затраты времени для обработки заготовок. Определение производительности и подбор фрезерных, шлифовальных, прессовых станков; планировка цеха.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.04.2015Продукты переработки древесины. Особенности ее промышленного использования. Достоинства и недостатки древесины как материала. Направления использования низкокачественной древесины и отходов. Основные лесозаготовительные районы Российской Федерации.
реферат [17,6 K], добавлен 28.12.2009Древесина – традиционный строительный материал, экологически чистый, с многовековым опытом использования. Подразделение клеевых соединений древесины на торцовые и боковые. Основные свойства клеев, используемых в производстве изделий из древесины.
реферат [937,9 K], добавлен 24.08.2010Общая характеристика древесины. Особенности строения дерева. Механические, химические и физические свойства древесины. Материалы, получаемые из древесины. Круглые и пиленые лесоматериалы. Строганные, лущеные, колотые лесоматериалы, измельченная древесина.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.06.2014Положительные свойства древесины как конструкционного материала. Химический состав и структура древесины. Классификация древесных пород на ядровые и заболонные. Механические свойства текстильных материалов, их использование в производстве швейных изделий.
контрольная работа [35,2 K], добавлен 12.12.2011Характеристика основных пород древесины и ее технологические свойства. Рабочие место столяра. Технология изготовления шкатулок. Выбор материала, инструмент, используемый для изготовления изделий. Техника безопасности при выполнении столярных работ.
курсовая работа [820,9 K], добавлен 21.04.2015Устройство и виды мебельных изделий. Технологический процесс изготовления навесного шкафа: выбор материала, удаление влаги из древесины, строгание, электрофугование, склеивание и облицовывание заготовок. Отделка поверхности столярно-мебельного изделия.
курсовая работа [450,5 K], добавлен 11.11.2010Клеевые соединения как наиболее прогрессивный вид соединений элементов деревянных конструкций заводского изготовления. Анализ факторов, влияющих на склеивание древесины. Рассмотрение особенностей механической обработки пиломатериалов перед склеиванием.
контрольная работа [740,1 K], добавлен 30.01.2013Технологические требования к фанерной продукции. Расчет количества древесного сырья и клея потребных для производства заданного количества фанеры. Применение лущеного шпона для изготовления большинства видов фанеры. Параметры режимов склеивания древесины.
курсовая работа [137,4 K], добавлен 15.06.2015Анализ технологического процесса изготовления журнального столика из массива дерева. Изучение требований при работе на рейсмусовых и фуговальных станках. Сушка древесины, обработка чистовых заготовок, раскрой досок, склеивание заготовок, сборка изделия.
контрольная работа [337,6 K], добавлен 17.01.2015Сведения из истории происхождения мебели. Материалы, применяемые при её изготовлении. Породы древесины и их технологические свойства. Отделка изделий из нее. Выбор материала для журнального столика. Технология его изготовления и расчет себестоимости.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 14.05.2011Основные свойства древесины как конструкционного материала. Структура древесины и ее химический состав. Органические вещества: целлюлоза, лигнин и гемицеллюлозы. Показатели механических свойств текстильных материалов: растяжение, изгиб, драпируемость.
контрольная работа [25,2 K], добавлен 16.12.2011Пороки древесины, и их классификация. Механические повреждения при обработке древесины. Проект создания стола из ДСП и фанеры, чертежи, подбор материалов с минимальными вредными веществами. Техника безопасности на станке и при ручной обработке древесины.
реферат [350,5 K], добавлен 15.05.2009Определение временного, нормативного и расчетного сопротивления древесины на изгиб. Определение расчетного сопротивления древесины сжатию вдоль волокон. Расчет сопротивления древесины при длительном действии нагрузки и нормально–влажностных условиях.
отчет по практике [7,6 M], добавлен 01.11.2022Основные свойства древесины, ее строение, пороки. Устройство и принцип действия цепнодолбежного станка. Техника выполнения контурной резьбы. Технология склеивания древесины. Резьба по бересте. Причины травматизма на деревообрабатывающих предприятиях.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.05.2015Измерение пороков круглых лесоматериалов: сучков (глубины залегания), трещин (метиковой и отлупной), наростов, формы ствола, строения древесины, кривизны (величине стрелы прогиба сортимента в месте его наибольшего искривления), грибных поражений.
реферат [3,8 M], добавлен 06.12.2010Характеристика органических веществ древесины. Анизотропия и величина разбухания в различных направлениях. Электропроводность и прочность древесины. Диэлектрические и пьезоэлектрические свойства. Реологическая модель и закономерности ее деформирования.
контрольная работа [182,4 K], добавлен 21.07.2014Резание как механическая обработка древесины, технология его реализации. Отличительные черты резания древесины от других материалов, обоснование его сложности. Разновидности резания и схемы данных процессов. Примеры выполнения главных видов резания.
лабораторная работа [184,5 K], добавлен 18.09.2009Для изготовления изделия нужно изобразить его в виде технического рисунка или эскиза, подобрать качественную заготовку из древесины необходимой породы, разметить заготовку, затем выстрогать, выпилить, зачистить и отделать ее, превратив в готовое изделие.
курсовая работа [48,5 K], добавлен 05.12.2008