Что такое твердость древесины и как этот показатель влияет на выбор древесины для строительства. древесина

Значение твердости древесины для каждого вида находится в определенном диапазоне, который в таблице не приводится. Значения столбца "Тест Янка" взяты из англоязычного источника, приведены для образцов древесины 12% влажности (атмосферная сушка).

    Твердость древесины имеет значение при обработке режущими инструментами (пилении, строгании, лущении), а также в тех случаях, когда древесина с поверхности подвергается истиранию (полы, деревянные мостовые) или толчкам и ударам. Для древесины различают твердость торцовую, радиальную и тангенциальную в зависимости от поверхности, на которой она определяется. Испытания проводятся на образцах в виде куба со стороной 50 мм. Торцовая твердость определяется путем вдавливания в древесину стального пуансона с полусферическим концом, диаметр которого равен 11,28 мм.Таблица твердости древесины по бринеллю
    Пуансон вдавливается на глубину радиуса (5,64 мм) с равномерной скоростью в течение 2 мин (площадь проекции отпечатка 1 см2); по шкале машины отсчитывается с точностью до 5 кГ нагрузка в конце погружения пуансона; эта нагрузка является характеристикой твердости. Торцовая твердость, определенная по этому методу, превышает боковую у хвойных пород в среднем на 40%, а у лиственных в среднем на 30% (для твердых на 33%, для мягких на 26%). Из двух видов боковой твердости тантенциальная твердость древесины пород с хорошо развитыми сердцевинными лучами (дуба, бука, ильма) несколько выше, чем радиальная, однако различие это невелико (5 — 10%); у большинства пород оба вида боковой твердости практически надо считать одинаковым.
    В табл. 40 приведены показатели твердости для главных лесных пород. На основании имеющихся данных наши породы по торцовой твердости древесины можно разделить на следующие три группы: I — породы мягкие (твердость 350 кГ/см2 и менее); II — породы твердые (твердость от 351 до 750 кГ/см2); III— породы очень твердые (твердость более 750 кГ/см2). Описанный выше метод определения твердости дает характеристику статической твердости. Наряду с этим может быть определена твердость и при ударном взаимодействии тел.

    Соответствующий метод заключается в следующем: на испытуемую поверхность древесины с высоты 0,5 м падает стальной шарик диаметром 25 мм; ударяясь о древесину, шарик оставляет на поверхности отпечаток, величина которого будет тем больше, чем меньше твердость древесины. Разделив работу, затраченную на удар (произведение из веса шарика на высоту его падения), на площадь отпечатка в квадратных миллиметрах, получим характеристику ударной твердости (Г мм/мм2). Благодаря простоте определения ударная твердость могла бы быть использована для предварительной оценки качества древесины в полевых условиях. Ударную твердость рекомендуется определять на поверхности радиального разреза древесины, так как в этом случае получаются лучшие результаты.

        Твердость древесины разных пород деревьев

    По своей природе разные виды дерева имеют различную твердость. Для измерения твердости паркета пользуются методом Бринелля.
    Для этого стальной шарик диаметром 10 мм вдавливают в поверхность с определенной силой и продолжительностью. Затем измеряют образовавшуюся вмятину и рассчитывают величину твердости по Бринеллю. Чем тверже дерево, тем выше этот показатель.Береза     2,6
    Европейский Клен     3,0
    Американский Орех     3,4Твердость древесины по бринеллю таблица
    Вишня     3.6
    Дуб     3.7
    Бук     3.8
    Красный Дуб     3.8Ясень     4.0
    Розовое дерево     4.4
    Ярра     4.7
    Канадский Клен     4.8
    Мербау     4.9
    Ятоба     7.0
    Черс Линнея     5-6

    Из таблицы видно, что самое твердое из применяемых в изготовлении паркета дерево - мербау. Производители паркета, говоря в своих каталогах о разных видах дерева дают такие описания:

    Береза – это светлое, медового цвета дерево с атласным отливом зернистой структуры. Сучки делают Берёзу привлекательной и естественной. Берёзовый пол – пол, который говорит за себя своей восхитительной способностью выделять и делать более ярким всё, что его окружает. Берёза – довольно мягкий тип древесины, и тем не менее, достаточно износостойкий.

    Клён – многие годы считался красивейшим деревом. Канадский твердый клен – самый твердый и прочный из всех кленовых. Кленовый пол очень светлый, когда он только что уложен, и постепенно дозревает до приятного медового цвета.

    Вишня – Американская вишня имеет светло – красный оттенок, зернистую структуру. Это дерево – один из самых модных материалов. Паркет из Вишни придает комнате теплый и эксклюзивный вид. Вишня подходит для большого пространства. Вишня по твердости практически не уступает дубу.

    Дуб – издревле славится своей прочностью и выносливостью. Такой пол с годами становится только лучше. Дуб – дерево желто – коричневого цвета с оригинальным рисунком, идеально вписывается в большинство интерьеров, и пережил все изменения и колебания в моде. Дубовый паркет вызывает чувство надежности и расслабления, и при этом , он незначительно реагирует на колебания влажности в воздухе.

    Бук – это светлое, ровное дерево со светло – красным оттенком. Структура бука спокойная, еле уловимая. Бук характеризуется повышенной износостойкостью и твердостью в сочетании с его светлыми тонами. Буковый паркет производит впечатление мягкости и подчеркивает гармонию в комнате. Этот паркет скромный, молчаливый и подходит комнатам где внимание обращено на мебель и стены.Таблица твердости древесины
    Красный Дуб – эта порода дерева пришла к нам из Америки. Это шикарная интерпретация дуба с более откровенной, слегка красноватой фактурой. Такой паркет предаст Вашему интерьеру шарм и красоту и, при этом, идеально сочетается с другими изделиями из дуба.

    Ясень – считается королевским деревом. Он известен как твердый и упругий тип древесины. Ясень имеет веселую и красивую структуру от светло желтого до красно – коричневого цвета и фактуру, которая привлекательным и сдержанным образом сочетается с классическим паркетным узором. Пол из ясеня очень функционален и фактически тверже, чем дубовый. Ясень обеспечивает ощущение света и пространства. Он прочный, эластичный и крепкий.

    Ярра – австралийский эвкалипт, древесина темно – красного цвета. Этот паркет из Австралии является одним из самых твердых.

    Мербау – паркет из красного дерева. Высокая износостойкость и твердость - этим объясняется его частное использование в английских пабах. Паркет из мербау выглядит очень элегантно и действительно дорого.

    Орех - Произрастает повсеместно. Основные регионы: Южная Европа, Азия, Америка.

    Древесина - коричнево серая, с более темными вкраплениями. В зависимости от климата и почвы цвет и структура древесины значительно меняются, однако она всегда очень декоративна и давно и широко применяется для отделки интерьеров и изготовления мебели.

    Ятоба - Произрастает в тропической Центральной и Южной Америке от Мексики до бассейна реки Амазонки. Заболонь(молодая древесина) серовато-белая, относительно широкая. Зрелая древесина имеет очень красивые и декоративные тона от оранжево-коричневого до фиолетового и темно-коричневого. Древесина тяжелая, прочная, твердая и при этом относительно эластичная. Она трудно обрабатывается, но шлифуется и полируется почти до зеркального блеска. При шлифовке в отдельных случаях может появляться окраска пор древесины от почти белой до желто-лимонной.

    Тик - Произрастает в Индии, Индонезии, Бирме и окружающем регионе, а также в Восточной Африке.Внешние свойства: для плантационной индонезийской древесины характерна бронзовая окраска с выразительными темными и светлыми прожилками. Бирманский тик - равномерного бронзового цвета. Водоустойчив. Древесина золотисто-коричневая с темными вкраплениями или участками, текстура хорошо выраженная, направление волокон ровное или слегка волнистое. Имеет высокое содержание маслянистых веществ и поэтому практически не гниет и может сохраняться при благоприятных условиях сотни лет. Тик хорошо поддается всем видам механической обработки. Он очень устойчив к нагрузкам и внешним воздействиям и поэтому издавна применяется в судостроении.

    Палисандр. Происхождение: Южная Америка (Бразилия), Африка, Восточной Индии, Индонезии, Таиланде, на Цейлоне и Яве. Тяжелая, твердая древесина шоколадно-бронзового и фиолетово-черного цвета с декоративными черными полосами. Дерево очень крупное, достигает 25м в высоту и 1,5м в диаметре. Заболонь и спелая древесина резко отличаются. Заболонь узкая, серовато-белая, иногда с розоватым оттенком. Спелая древесина - очень темная (темно-коричневая) с более светлыми продольными прожилками, может иметь едва уловимый фиолетовый или сиреневый оттенок. На срезе видны выходы многочисленных пор (каналов) в виде мелких черных точек или черточек. Отличается высокой твердостью и прочностью, но при этом хорошо поддается механической обработке, шлифовке и полировке

    Что такое твердость древесины по Бринеллю (шкала Бринелля)

    В первую очередь твердость древесины зависит от условий произрастания и от породы дерева. Разброс значений может быть весьма значительный даже в пределах одной породы. В России и Европе твердость древесины чаще всего указывают по шкале Бринелля, а в США например по шкале Janka.Шкала бринелля
    Твердость по Бринеллю определяют путем вдавливания в бразец древесины закаленного стального шара диаметром 10 мм с силой в 100 кг. После вдавливания производят замер образовавшегося углубления (кратера) и рассчитывают соответствующий показатель по шкале Бринелля. Воздействие оказывают в течении 30 секунд. Показатель твердости тем выше, чем меньше образовавшаяся лунка по размерам (тем соответственно древесина тверже). Суть этого метода исследования (испытания) заключается в определении способности древесины к внедрению в нее твердых предметов.

    На величину твердости оказывают влияние множество факторов: влажность древесины, вид распила (радиальный, полурадиальный, тангенциальный) и другие факторы. Все породы дерева по твердости делятся обобщенно на три группы:

    1) мягкие - ель, липа, тополь, сосна, осина, тополь, кедр, пихта (торцовая твердость менее 38,6 Мпа ).

    2) твердые - сибирская лиственница, клен, бук, яблоня, ясень, береза (торцовая твердость от 38,6 до 82,5 МПа).

    3) очень твердые - акация, кизил, самшит, граб(торцовая твердость более 82,5 МПа).Таблица твердости древесины по бринеллю

    Для производства паркета используются породы древесины, у которых твердость по шкале Бриннеля как минимум средняя. Рассчитывают твердость древесины по Бринеллю следующим образом: приложенную нагрузку нужно поделить на площадь поверхности отпечатка.

    Твердость древесины одной породы может значительно отличаться в зависимости от распила (плашки радиального распила тверже тангенциального распила). В таблице ниже приведены усредненные значения по ряду пород древесины.

    Таблица твердости различных пород древесины по Бринеллю (кгс/мм²).

    Как выбирать древесину по ее твердости?

    При выборе материала для изделия необходимо учитывать его механические свойства: твердость, износостойкость, прочность, деформативность.

    Твердость древесины (дерева) — это способность древесины сопротивляться внедрению в нее более твердых тел. Твердость зависит от плотности древесины и неодинакова по всем направлениям. Твердость торцовой поверхности у лиственных пород выше тангентальной и радиальной на 30%, у хвойных — на 40%.Твердость древесины по бринеллю таблица
    По степени твердости древесные породы делят на три группы: мягкие — ель, сосна, кедр, пихта, можжевельник, тополь, липа, осина, ольха, каштан, ива; твердые — лиственница, береза обыкновенная, бук, дуб, вяз, ильм, карагач (берест), платан, рябина, клен, грецкий орех, ясень, яблоня; очень твердые — акация белая, граб, кизил, самшит, береза железная, фисташковое дерево, тис.

    Твердость древесины зависит от многих факторов: ее влажности, содержания в годичных слоях поздней древесины, места произрастания, времени заготовки. Например, повышение влажности на 1% уменьшает торцовую твердость на 3%, а тангентальную и радиальную — на 2%. Увеличение поздней древесины повышает плотность и улучшает механические свойства материала. Сосны, выросшие на сухом месте (прямые высокие стволы), тверже сосен, произрастающих на болотистом грунте. Большей твердостью обладает древесина дерева, срубленного в декабре, чем в феврале.Таблица твердости древесины
    Твердые породы, как правило, больше пригодны для механической обработки (сверление, точение, фрезерование). Они находят применение в изготовлении паркета, стеновых панелей (вагонки), инструментов, приспособлений. Мягкие породы используют для ручной обработки с применением ножей, резаков, стамесок.

    По степени твердости все древесные породы при 12% — ной влажности можно разделить на три группы:

        мягкие — сосна, ель, тополь, липа, осина .
        твердые — лиственница, береза, бук, вяз, клен, ясень
        очень твердые — акация белая, эбен, эвкалипт, кизил, самшит

     

    Твердость - это способность материала сопротивляться пластической деформации или разрушению при местном силовом воздействии; одно из основных механических свойств материалов. Проще - это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела. Зависит твердость от структуры материала и других его механических характеристик, главным образом модуля упругости при деформации и предела прочности при разрушении, количественная связь с которыми устанавливается теорией упругости.Твердость дерева по шору
    Методы измерения твердости делятся на статические(по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу) и динамические(по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве). Статическими методами твердость определяют вдавливанием в поверхность материала какого-либо твердого предмета - индентора(металлического шарика, металлического или алмазного конуса), деформацией которого можно пренебречь, или царапанием поверхности образца. Динамические методы основаны на нанесении отпечатка шариком при ударной нагрузке - при ударе или по отскоку от материала свободно падающего бойка или маятника с бойком. Иногда используют метод определения твердость по затуханию колебаний маятника при его контакте с испытуемым материалом, по сопротивлению абразивному изнашиванию, резанию, шлифованию и др.

    Таблица твердости древесины является вариацией метода Бринелля и используется для оценки твёрдости древесины. Он заключается в измерении силы, необходимой для вдавливания металлического шара диаметром 0,444 дюйма (11.28мм.) в древесину на половину своего диаметра. Тест твёрдости изобрёл австриец Габриэль Янка (Gabriel Janka, 1864—1932), который исследовал проблемы упругости и твёрдости разных сортов древесины.Твердость древесины таблица
    Значение твердости древесины для каждого вида находится в определенном диапазоне, который в таблице не приводится. Значения столбца "Тест Янка" взяты из англоязычного источника, приведены для образцов древесины 12% влажности (атмосферная сушка). Следует заметить, что при вычислении результатов берется площадь равная площади сечения шарика по диаметру, то есть ≈100мм2. Согласно же отечественной методике измерений, и данных твердости, приведенных, например, в "Древесиноведении" Перелыгина, берется площадь половины поверхности шарика(≈200мм2), вдавливаемого в поверхность измеряемого образца.

    Таким образом, если учитывать колебания значений твердости древесины в зависимости от влажности, поверхности измерения(торцовая, тангентальная, радиальная) и условий измерений и вычислений, следует рассматривать приведенные значения в таблице, как сравнительные данные для понимания того, какая древесина тверже.

    Похожие товары

    Древесина - сравнительно твердый и прочный волокнистый материал, скрытая корой основная часть стволов, ветвей и корней деревьев и кустарника.
    В подавляющем большинстве случаев, говоря о домах из оцилиндрованного бревна вспоминают только об их достоинствах и практически никогда не говорят про
    Получение права на заготовку древесины по договору купли-продажи лесных насаждений для собственных нужд в размере до 300 куб.
    При покупке круглого леса, необходим расчет древесины. Нужно высчитывать объем каждого бревна. При этом надо учитывать, что по длине диаметр меняется из-за наличия сбега.
    Радиальный разрез - это продольный разрез, проходящий через сердцевину ствола по радикальному направлению вдоль волокон древесины и перпендикулярно касательной к годичному слою древесины в точке ка
    В этой статье вам будет рассказано как строить главную составляющую бани её сруб. Самое необходимое в любой конструкции это ее каркас, в случае с баней из бревен это ее сруб.