Материалы

Текстура древесины и ее разновидности с примерами

Текстура (лат. texture) – сочетание, связь. Текстура древесины – естественный рисунок на обработанной поверхности древесины, образованный ее волокнами, сердцевинными лучами, годичными кольцами. Форма этого рисунка зависит от породы дерева, направления среза (радиальный, тангенциальный и т. п.), места произрастания дерева. Цвет текстуры зависит от цвета дерева. Прозрачные лаковые покрытия проявляют (усиливают) натуральную текстуру древесины. При окраске поверхности древесины водорастворимыми красителями (бейцы), протравами и другими не укрывистыми красками текстура древесины вуалируется. Вуаль (фр. ѵоilе) покрывало, дымка (сетка); налет, который снижает контрастность изображения. Разнообразие текстур древесины можно характеризовать по двенадцати видам.

Требования к конструированию изделий из древесины

 Сформулируем требования к конструированию изделий из древесины.

1. Конструировать изделия из древесины необходимо так, чтобы деформации, возникающие в отдельных элементах, проходили свободно, без нарушения форм и прочности самого изделия. Это требование иллюстрирует рис. 2.11, где изображен разрез рамочной конструкции с фигарейной филенкой, изготовленной из участков из массивной древесины. Вставленная ​​в пазы брусков обвязки, филенка может свободно расширяться в случае разбухания за счет люфта, но ширина рамки остается неизменной и она не будет разрушаться. Филенка должна быть вставлена ​​в пазы на такую ​​глубину, чтобы при усушке, т. е. при уменьшении ширины, она не выходила из пазов. К тому же такая конструкция предотвращает коробление филенки, потому что бруски обвязки не позволяют филенке выгибаться и одновременно остаются неизменными размеры всего узла. Другой пример (рис. 2.11 6 ) изображает сечение дощатого щита, например чертежной доски. В поперечном направлении волокон участков выбраны пазы трапециевидной формы, в которые вставлены шпонки (бруски жесткости), предотвращающие коробление щита вдоль их оси. При увлажнении или усыхании такого щита, он будет расширяться или сужаться, при этом шпонка будет скользить в пазах, т. е. деформация будет проходить свободно, без нарушения форм и прочности конструкции. На рис. 2.11 показано крепление дощатого сиденья табурета к его каркасу. Чтобы сиденье при изменении его ширины не разрушило этот каркас, оно справа закреплено шурупами, а слева – с помощью деревянных брусочков с четвертью или металлического уголка, имеющего люфт Е.

Рекомендации по снижению коробления древесины

На рис. 2.3 показано размещение участков при склеивании одновременно по толщине и ширине, а также при склеивании нескольких участков по толщине. Пунктирными линиями показано свободное коробление отдельных участков (при отсутствии надежного склеивания). Усилия коробления будут уравновешены прочностью клеевого шва.

Изменение формы изделий из древесины – коробление

Итак, особенности конструирования узлов и изделий из древесины заключаются в том, чтобы в процессе эксплуатации форма и прочность конструкции была стабильной, несмотря на то, что отдельные элементы испытывают неизбежные изменения размеров. Для этого примера конструктор должен предусмотреть достаточный люфт для свободного движения филенки, предотвращая разрушение рамки обвязки.

Коэффициент усушка и разбухания древесины

При конструировании мебели важно учитывать необходимость сохранения формы и размеров будущих изделий и их сборочных единиц. Это требование связано с тем, что древесине свойственно изменение размеров при изменении ее влажности, которая, в свою очередь, зависит от параметров воздуха.

От чего зависит прочность соединения на шурупах и гвоздях. Таблица сопротивления выкручиванию для разных пород древесины

Как упоминалось выше, свойства древесины имеют большое влияние на удержание шурупов и гвоздей, влияет на прочность соединения. Критериями оценки таких свойств является сопротивление вытягиванию шурупов и гвоздей из древесины. Прочность соединения на шурупах, гвоздях и скобах зависит от силы трения между ними и древесиной. Сила трения, в свою очередь, зависит от породы древесины, то есть от механических свойств, и того, в каком направлении по отношению к волокнам вбит гвоздь или ввернут шуруп. Чем больше поверхность контакта гвоздя или шурупа с древесиной, тем крепче он держится в ней. Таким образом, прочность таких соединений зависит для гвоздей от: глубины вбивания, диаметра или формы сечения (круглые, квадратные, звездообразные), а для шурупов от: глубины закручивания, диаметра и параметров нарезки. На прочность соединения также влияет шероховатость рабочей поверхности этих металлических изделий. Чем больше плотность древесины, тем большее усилие требуется для забивания гвоздя или вкручивания шурупа, и это может вызвать раскалывание древесины. Поэтому возникает необходимость предварительного сверления отверстий под гвозди и шурупы. Прочность соединения на гвоздях и шурупах зависит от условий эксплуатации изделия. Так, при повышении влажности древесины появляется ржавчина, если поверхность метизделий не защищена, она разъедает поверхность шурупов и гвоздей, прочность соединения снижается. Учитывая это в конструировании мебели, предназначенной для эксплуатации на открытом воздухе, например, садово-парковой, или в периодически отапливаемых помещениях, где возможно значительное изменение влажности древесины, необходимо применять металлические изделия с антикоррозийным покрытием.

Свойства при деформации древесины

Способность древесины сопротивляться разрушению при вибрационных и длительных нагрузках характеризуется усталостью и продолжительным сопротивлением. Поскольку эти свойства зависят от фактора времени, их можно считать реологическими. Прочность древесины при длительных нагрузках характеризуется предельной продолжительностью сопротивления, под которым понимают максимальное напряжение, не вызывающее разрушение при неограниченной длительности нагрузки. Рассматриваемый вид прочности есть во всех мебельных изделиях, например, опоры корпусной мебели, полки. Эксперименты показали, что древесина дает остаточные деформации или разрушается при длительных нагрузках при напряжениях значительно меньших по сравнению со статическими кратковременными нагрузками. Существует такое напряжение, которое может быть безопасно приложено на длительный период и характеризуется предельной выносливостью, или усталостью. Например, этот фактор проявляется в полках книжных шкафов. Практика показала, что книжные полки толщиной 16–19 мм и длиной около 1000 мм дают незначительную стрелу прогиба – 1–3 мм. При увеличении же длины этих полок до 1400 мм прогиб значительно увеличивается – 6–10 мм. В связи с этим в книжных секциях шириной 1000 мм желательно ставить подпорки, предотвращающие прогиб.

Прочность древесины основные свойства

При использовании древесины как конструкционного материала проявляются механические свойства, характеризующие ее способность сопротивляться внешним усилиям. Прочность оценивается величиной усилий (напряжений) или работой, которую может выдержать материал при нагрузке до разрушения или до заданной величины деформации. Итак, к этой группе свойств можно отнести следующие:

Физико-механические свойства пород древесины таблица

Древесина – это основное сырье, которое в натуральном и модифицированном виде используется для изготовления мебели. Развитие науки о свойствах древесины дает возможность выявить наиболее эффективное и полное ее использование, совершенствование и создание новых технологических (механических, химических и химико-механических) процессов ее переработки. Таким образом, натуральная древесина в конструкциях мебели теперь уступает место таким материалам, как фанера, древесностружечные, древесноволокнистые плиты и т. п., а также различным видам и профилям металла, пластмасс и полимерным конструкционным материалам. Использование этих материалов, имеющих переклеенную или изотропную конструкцию, упрощает конструктивное решение мебельных узлов и изделий. Такие материалы практически не изменяют своих размеров в процессе эксплуатации мебели, то есть в пределах изменения температуры и влажности эксплуатационных условий. Итак, в конструкциях мебели, где это возможно и целесообразно, вместо натуральной древесины можно использовать указанные материалы.

Отрицательные свойства древесины

Крупнейшими недостатками древесины как конструкционного материала является ее неоднородное строение (анизотропность) и наличие природных пороков (сучки, косослой и т. п.), что влияет на механические свойства древесины в разных направлениях (табл. 2–3).