Краткие сведения о механических свойствах древесины

Механические свойства характеризуют отношение древесины к воздействию внешних сил, которые различаются по виду вызываемых ими деформаций: растяжение, сжатие, изгиб, сдвиг, кручение и т. д. По характеру действия сил различают нагрузки статические и динамические.

Свойство сопротивляться разрушению называется прочностью. Напряжение, при котором материал разрушается, называют пределом прочности. Предположим, что образец древесины с площадью сечения в 1 см² сжимался и при силе 400 кгс он разрушился. Эта нагрузка и будет пределом прочности древесины сжатию в кгс/см². Материалу следует давать такие нагрузки, которые вызывают напряжение только некоторой части предела прочности и, следовательно, не разрушают его. Такое напряжение называют допускаемым напряжением.

Растяжение. Древесина с прямыми волокнами и без сучков выдерживает растяжение лучше, чем другие механические воздействия. Предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон в среднем для всех пород составляет около 1200 кгс/см², а поперек волокон в 20—30 раз меньше, чем вдоль волокон.

Сжатие. Древесина сжатию сопротивляется слабее, чем растяжению вдоль волокон. Сопротивление дерева сжатию вдоль волокон в 2—3 раза меньше, чем сопротивление растяжению в том же направлении. Сопротивление поперечному сжатию (в радиальном и тангенциальном направлениях) менее сопротивления продольному сжатию в 3—5 и более раз.

Изгиб. При изгибе, как известно, наблюдается комплекс напряжений: сжатия и растяжения. Величина предела прочности древесины при изгибе в среднем в 1,5—2 раза выше предела прочности при сжатии вдоль волокон. По поводу изгиба следует заметить, что если дерево гнется легко — его называют гибким, при этом отмечают упругость и вязкость. Упругостью называют способность древесины возвращаться после снятия нагрузки к прежней форме.

Вязкостью называют способность древесины получать относительно большую остаточную деформацию при изгибе, не проявляя при этом признаков разрушения. С повышением влажности упругость уменьшается, а вязкость увеличивается.

Твердость. Под твердостью древесины понимается сопротивление материала проникновению в него другого тела. Твердость древесины имеет большое практическое значение при обработке ее режущими инструментами, углы заострения которых затачивают с учетом твердости древесины.

Средняя плотность тела представляет собой отношение массы к объему. В данном случае это масса 1 см³ древесину вместе с содержащейся в ней влагой.