Скалывание

При действии на древесину внешних сил, стремящихся переместить одну часть материала относительно другой, различают три случая (рис. 27).

I. Внешние силы направлены перпендикулярно волокнам и стремятся перерезать волокна перпендикулярно их длине, подобно тому как снимается стружка рубанком при остругивании торцевой поверхности. Этот случай действия сил применительно к древесине называют перерезыванием.

II.Внешние силы направлены также перпендикулярно волокнам и стремятся сдвинуть одну часть образца относительно другой, не перерезая волокон, а перемещая их параллельно самим себе. Этот случай действия сил называют скалыванием параллельно волокнам.

III.Внешние силы направлены параллельно волокнам и стремятся сдвинуть одну часть образца относительно другой вдоль волокон. Этот случай называют скалыванием вдоль волокон или просто скалыванием.

Эти три вида действия сил, представляющего один и тог же вид деформаций — сдвиг — и вызывающего появление касательных (скалывающих) напряжений, рассматриваются отдельно в силу неоднородности строения древесины.

Каждый из этих случаев может быть подразделен на два, в зависимости от положения плоскости сдвига параллельно или перпендикулярно годовым слоям.

От сопротивления древесины скалыванию следует отличать ее сопротивление резанию вдоль и поперек волокон, возникающему при обработке режущим инструментом (пиление, строгание, сверление и т. д.).

1. Сопротивление перерезыванию поперек волокон (рис. 27, I)

При перерезывании древесины поперек волокон происходит смятие волокон и изгиб их под действием срезающего усилия. Так как сопротивление древесины смятию значительно ниже сопротивления изгибу, то вначале происходит смятие древесины, ее уплотнение, затем на торцах вследствие изгиба волокон появляются трещины и, наконец, происходит перерезывание образца.

В расчетных формулах для перерезывающей нагрузки древесины учитывают лишь напряжения на смятие поперек волокон и на изгиб.

Мерой сопротивления является разрушающая нагрузка, отнесенная к единице площади перерезывания.

Сопротивление перерезанию в тангентальном направлении обычно несколько ниже, чем в радиальном направлении.

Таблица 28 Сопротивление древесины перерезыванию поперек волокон (по Изоду)

Порода дерева	Влажность	Временноесопротивление перерезыванию поперек волокон кг/см2
Дуб	12,6	370
Ель	10,6	187
Сосна	15,2	341
Тисс	10,0	277

2. Сопротивление скалыванию параллельно волокнам (рис. 27, II)

Сопротивление древесины скалыванию параллельно волокнам сильно зависит от плоскости скалывания. Для древесных пород, имеющих широкие сердцевинные лучи (например, бук), сопротивление скалыванию по тангентальной плоскости значительно выше, чем по радиальной. В древесине хвойных пород, а также кольце-сосудистых пород (ясень) наблюдается обратное явление: тангентальное скалывание происходит по слабой весенней древесине, что влечет за собой уменьшение сопротивления.

Таблица 29 Временное сопротивление древесины скалыванию параллельно волокнам (по Курдюмову)

Порода дерева	Временное сопротивление cкалыванию параллельно волокнам кг/см2
Бук	330
Дуб	280
Ель	115
Сосна	151

3. Сопротивление скалыванию вдоль волокон (рис. 27, III)

Сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон является одним из ее важнейших механических свойств.

Сопротивление древесины скалыванию по тангентальной плоскости выше, чем по радиальной. Эта разница объясняется влиянием сердцевинных лучей: при скалывании по радиальной плоскости нарушается более слабая боковая связь между клетками сердцевинных лучей и древесными волокнами, в то время как при скалывании по тангентальной плоскости приходится преодолевать не только более сильное боковое сцепление волокон между собой, но и перерезать сердцевинные лучи. Древесина бука (с широкими сердцевинными лучами) дает, например, сопротивление скалыванию в тангенгальной плоскости на 35%, а древесина дуба на 15% выше, чем сопротивление скалыванию в радиальном направлении.

В древесине хвойных пород сопротивление скалыванию в тангентальном направлении имеет большие колебания в зависимости от того, где проходит плоскость скалывания — по весенней древесине, по летней древесине или же частично по той и другой. Наиболее слабое сопротивление оказывает скалыванию весенняя древесина.

Местные пороки роста: волнистость, свилеватость, косослой и т. п. повышают сопротивление скалыванию. Внутренние трещины, сучки сильно уменьшают сопротивление скалыванию.

Влияние влажности на сопротивление древесины скалыванию принимают в среднем для древесины всех пород в 4%, независимо от направления плоскости скалывания, т. е. при повышении влажности на 1% временное сопротивление скалыванию уменьшается на 4%.

• токарный станок по дереву своими руками