Умовна щільність являє собою відношення маси зразка в абсолютно сухому стані до обсягу при вологості, що дорівнює або більше межі гігроскопічності.
Використовуються зразки стандартної форми, що і в попередніх видах визначення щільності. Вимірювання зразків проводиться як при визначенні інших видів щільності. Після вимірювання зразки сушать до абсолютно сухого стану і зважують. Умовну щільність (# 961; ум) кг / м 3 розраховують за формулою:
де m0 - маса зразка в абсолютно сухому стані, кг;
Vw - об'єм зразка при вологості рівною або більше межі гігроскопічності, м 3.
Обчислення роблять з округленням 5 кг / м 3. Результати випробувань заносять в протокол журналу.
Протокол визначення щільності деревини
Питання для самопідготовки
1. При якій вологості порівнюють щільність різних порід?
2. Яка щільність деревини приймається при розрахунку дерев'яних конструкцій?
3. Яким чином враховується щільність різних сортів деревини і матеріалів на її основі при проектуванні.
4. Яка вологість деревини приймається при проектуванні конструкцій?
Лабораторна робота №3
ВИЗНАЧЕННЯ УМОВНОГО МЕЖІ МІЦНОСТІ ДЕРЕВИНИ при стиску ВДОЛЬ І ВПОПЕРЕК ВОЛОКОН
Мета роботи - вивчення методу визначення межі міцності деревини при стисненні вздовж і поперек волокон.
Устаткування і матеріали
1. Випробувальна машина Р-5.
2. Пристосування для випробування образів на стиск.
3. Штангенциркуль з точністю вимірювання не менше 0,1 мм.
4. Електронні ваги Ohaus pioneer.
5. Зразки деревини у вигляді прямокутної призми підставою 20 × 20
мм і висотою 30 мм.
Особлива структура молекул целюлози зумовлює високі механічні властивості деревини. При додатку навантаження гнучкі, цепочкообразно молекули випрямляються, а при знятті навантаження знову приймають вигнуту форму. Розрив молекул відбувається через подолання сил головних валентностей, а протягом матеріалів відбуваються за рахунок зміщення молекул однієї за іншою і подолання сил зчеплення.
Деревину в розрахунках розглядають, як ортотропними матеріал, що володіє різними механічними властивостями в напрямку трьох взаємно перпендикулярних осей (рис. 3.1) - поздовжньої, радіальної і тангенціальною.
Мал. 3.1. Три головні осі деревини відповідно напрямку волокон і річних кілець
Для опису пружних властивостей деревини необхідно дванадцять постійних, з яких дев'ять є незалежними: три модуля пружності Е. три модуля зсуву G і шість коефіцієнтів Пуассона μ. Модулі пружності і коефіцієнти Пуассона пов'язані між собою наступними співвідношеннями:
У число показників міцності деревини, використовуваних для розрахунків входять: межі міцності при статичному вигині, стискуванні вздовж і поперек волокон, сколюванні уздовж волокон, розтягуванні вздовж і поперек волокон. Крім того, іноді визначають твердість деревини в напрямку поперек волокон, міцність при ударному вигині, міцність при крученні, в'язкість і міцність від утоми.
Опірність деревини зовнішнім силових дій визначається випробуваннями стандартних зразків малого розміру на випробувальних машинах, і результати цих випробувань, після відповідної статистичної обробки, наводяться в нормах і довідниках з проектування у вигляді нормативного опору R н.
Мал. 3. 2. Схема випробування деревини на стиск вздовж волокон.
Порядок проведення роботи
Визначають фактичні поперечні розміри зразка штангенциркулем на рівні половини висоти зразка.
I. Міцність деревини при стисненні вздовж волокон (ГОСТ 16483.10-73 *)
Після вимірювання зразок встановлюють на кульову опору пристосування (рис. 3.3).
Мал. 3.3. Пристосування для випробування. 1 - пуансон; 2 - корпус; 3 - зразок.
Пристосування разом зі зразком розміщують на опорну платформу випробувальної машини. Включають машину, навантаження відбувається рівномірно зі швидкістю прикладання навантаження 5кН / хв. Руйнування зразка встановлюють по початку повернення стрілки силовимірювача. За шкалою відраховують максимальне навантаження Р. Н.
Відразу ж після випробувань визначають вологість зразків деревини ваговим методом відповідно до ГОСТ 16483.7-71 *.
Визначення щільності виробляються по ГОСТ 16483.1-73