О том, что деревья бывают разные по видам и породам знают все с детства, но вот как сильно они могут различаться по своим механическим свойствам, это уже знает не каждый. Итак, механических характеристик, которые можно отождествлять с деревом довольно много, это и расширение в зависимости от влажности, плотность и коэффициент линейной деформации и т.д. и т.п. А в этой статье мы рассмотрим такую механическую характеристику дерева, как твердость.
На что влияет твердость дерева
Твердость – механическая характеристика, которая влияет на эксплуатационные качества материала. Именно от твердости зависит как успешно дерево сможет сопротивляться внешним воздействиям среды, то есть противостоять тому, что будет на него поставлено, положено, что будет царапать и истирать его. В итоге, от этой стойкости будет зависеть внешний вид вашей конструкции (изделия) из дерева.
Скажем более, если вы будете применять мягкие сорта дерева для изготовления мебели, например сосна, осина, то внешний вид такой мебели быстро придет в негодность. Мягкая древесина легко царапается, даже ногтем. Изготавливать из нее мебель не целесообразно.
Обычно для изготовления мебели используются сорта дерева, начиная с березы и еще более твердые.
Способ определения твердости для дерева
На практике существует два наиболее распространенных способе определения твердости, по Роквеллу или по Бринеллю. Мы не будем описывать определение твердости по тому и другому способу подробно, скажем лишь, что принципиально они различаются различными насадками (шарик или конус), с помощью которых деформируется материал под заданной нагрузкой. В конечном счете измеряется канавка от насадки и рассчитывается твердость для того или иного материала. Также необходимо сказать о том, что для дерева применяется в большинстве случаев способ определения твердости по Бринеллю, то есть с насадкой – шариком. Именно твердость по Бринеллю для различных сортов дерева и будет приведена в следующем нашем абзаце.
(а - определение твердости по Бринеллю; б - определение твердости по Роквеллу)
Твердость дерева по породам (таблица - список)
* — Единица измерения твердости — HB (Hardness Brinell). 1 HB равен 10 МПа или 10 Н/мм².
Из таблицы – списка наглядно видно, какие из сортов дерева какой показатель твердости имеют и как соотносятся между собой. Также необходимо сказать о том, что эти показатели среднестатистические, то есть на них можно ориентироваться, но они могут ранжироваться в зависимости от условий, в которых произрастало дерево и от возраста дерева. Так если дерево росло не в лесу, то есть в поле и постоянно подвергалось ветровым нагрузкам, то наверняка его твердость будет несколько выше, чем у дерева из леса, даже той же породы. С возрастом дерево также приобретает дополнительную твердость, конечно если оно еще не начало гнить.
Итак, теперь вы будете в курсе среднестатистических показателей твердости различных пород дерева, а также сможете сориентироваться, что на нее влияет.
О плотности некоторых пород дерева вы можете узнать из статьи "Плотность некоторых материалов".