Древесина различных пород и ее применение в авиационном моделировании
Основным материалом для всех авиационных летающих и не-летающих моделей является древесина различных пород, применяемая в сочетании с другими материалами.
Оглавление. Технология изготовления авиационных беспилотных моделей
Широкое применение древесины в авиационном моделировании объясняется следующими основными ее преимуществами: 1) высокой прочностью, 2) малым объемным весом, 3) простотой обработки, 4) высокими упругими свойствами и 5) дешевизной.
Наряду с преимуществами древесина имеет и целый ряд недостатков: 1) неоднородность строения, 2) гигроскопичность, 3) способность при определенных условиях подвергаться гниению.
Чтобы уменьшить гигроскопичность и склонность к загниванию, древесину подвергают сушке в специальных камерах и наносят на поверхность изготовленных из нее деталей лакокрасочные покрытия.
Основным требованием к древесине для летающих моделей является прочность при минимальном весе; для нелетающих музейных моделей-копий — способность устойчиво сохранять форму, не коробиться, длительное время не подвергаться гниению и разрушению.
Для правильного применения древесины той или иной породы дерева нужно уметь правильно оценивать достоинства и недостатки применяемой древесины и, в случае отсутствия необходимой древесины подобрать ее заменитель.
Строение древесины и коры
Древесину как строительный материал получают из ствола дерева (кряжа).
Ствол состоит из сердцевины, древесины, камбия и -коры. Поперечный разрез трехлетнего дерева показан на фиг. 12.
Сердцевина находится внутри первого годичного слоя, в центре ствола. Это рыхлая и пористая масса, не имеющая применения, присутствие которой в материале нежелательно.
Древесина состоит из ряда годичных колец, плотно прилегающих друг к другу, и из сердцевинных лучей, идущих по радиусам.
Годичное кольцо — слой древесины, образовавшийся за один год. Годичное кольцо состоит из двух слоев: внутреннего, который образуется весной, и наружного, образующегося к концу лета. Весенняя древесина светлая и обладает меньшей плотностью, летняя древесина — более темная и плотная.
Сердцевинные лучи служат для прохода в поперечном направлении по стволу воды, воздуха и органических веществ, выработанных деревом. Наличие сердцевинных лучей понижает прочность древесины.
Старая древесина, состоящая из затвердевших годичных слоев (или колец) и примыкающая непосредственно к сердцевине, называется ядром; более молодая древесина, расположенная между ядром и корой, называется заболонью или оболонью. Ядро у многих пород окрашено в более темный цвет и представляет самую ценную, самую прочную часть древесины.
Фиг. 12. Строение дерева.
Заболонь, как более молодая часть ствола, у всех пород менее устойчива к загниванию, чем ядро, но более эластична и легче гнется.
В зависимости от относительного содержания влаги и соотношения величины заболони и ядра древесные породы делятся на ядровые, спелодревесные и заболонные.
У ядровых пород заболонь имеет значительное содержание влаги и светлее ядра. К ядровым породам относятся: дуб, сосна, ясень.
Спелодревесные породы имеют древесину, однородную по цвету. Содержание влаги в ядре меньше, чем в заболони. К спелодревесным породам относятся: бук, пихта, ель, липа.
Оглавление. Технология изготовления авиационных беспилотных моделей
Заболонные породы отличаются наиболее однородным строением; ядро и заболонь практически неразличимы ни по цвету, ни по содержанию влаги. Таковы например: клен, береза, осина, ольха, граб.
Камбий — кольцо, расположенное между древесиной и корой. Камбий состоит из живых клеток, из которых образуется кора и древесина.
Кора — защитный покров ствола дерева, состоящий из внешнего пробкового и внутреннего лубкового слоя.
Пороки и дефекты дерева
Повреждения, возникающие в растущем стволе дерева и при хранении древесины на складах, называются пороками древесины. Повреждения древесины, полученные во время ее механической обработки, называются дефектами древесины.
При отборе древесины для постройки моделей необходимо уметь различать пороки и дефекты древесины.
Пороки древесины делятся на:
1) Пороки непаразитарного происхождения (пороки строения), образующиеся во время роста дерева;
2) Пороки паразитарного — грибного, бактериального или иного происхождения.
Пороки строения и дефекты древесины
Косослой. Неправильность строения древесины, характеризующаяся косым (винтообразным) направлением волокон (фиг. 13).
Косослой измеряется отклонением волокон от прямого направления на длине образца в 1 м.
Косослой сильно ослабляет древесину. Так, например, брусок с косослоем, равным 40 мм на длине 1 м, получается слабее прямослойного на 5—7%, а при косослое, равном 250 мм, ослабление бруска достигает 50%. Поэтому при отборе древесины для летающих моделей нельзя допускать, чтобы косослой превышал 10 мм, а для музейных моделей — 40 мм- Искусственный косослой получается в результате перерезания волокон при распиловке.
Трещины являются весьма существенным пороком древесины, так как нарушают целостность древесины и снижают ее механические свойства.
Фиг. 13. Косослой древесины.
Трещины, образующиеся еще в кряжах, бывают следующих видов (фиг. 14):
1) Морозобойные трещины (морозобоины), образовавшиеся в результате резких колебаний температуры зимой. Морозобойные трещины являются существенным пороком древесины, приводящим часто к загниванию ее;
ины между годичными слоями, образующиеся от неравномерной усушки и от ударов ствола при падении дерева во время валки.
Фиг. 15..Коробление пиломатериала
Несвоевременная, поздняя распиловка кряжа приводит к его неравномерной усушке в радиальном и тангенциальном направлениях и неминуемому появлению различных трещин.
Коробление. Молодые — внешние годичные кольца усыхают быстрее, чем внутренние, составляющие ядро дерева. Это приводит к короблению пиломатериала (фиг. 15). Коробление — наиболее часто встречающийся дефект древесины.
Для уменьшения коробления кряж распиливают радиальным способом (ем. фиг. 21).
Сучки. Сучками называются основания веток, заключенные в древесине. Различают отмершие сучки и заросшие здоровые сучки. Отмершие сучки после высушивания доски легко выпадают из своих углублений, поэтому доски с такими сучками нужно отбраковывать или заделывать места сучков. Заросшие и здоровые сучки плотно держатся на месте и почти не снижают прочности материала.
Оглавление. Технология изготовления авиационных беспилотных моделей
В рейках для летающих моделей нельзя допускать никаких сучков, главным образом, потому, что присутствие их уменьшает прочность реек. В древесине для винтов допускаются мелкие заросшие сучки, а в древесине, служащей материалом для музейных моделей, допускается небольшое количество сучков диаметром не более 15—16 мм. В моделях этого типа сучки могут быть вырезаны и заделаны долевой вставкой (фиг. 16). Удалять сучки и заделывать вырезанные места следует еще в заготовке.
Фиг. 16. Заделка сучка.
Смолистость. Мелкие трещины, образовавшиеся по каким-либо причинам во время роста дерева, или места вблизи сучков, обычно- заполняются смолой дерева. Эти участки древесины имеют больший удельный вес и обладают меньшей прочностью; поэтому применять их для моделей не следует. Кроме того, на эти участки плохо ложатся клей и краски.
Крупнослой. Часто встречается древесина с очень крупным слоем, особенно среди хвойных пород. Толщина годичного кольца соснь* иногда достигает 5 мм. Сосновая рейка сечением 3X2 мм, сделанная из такой древесины, может оказаться очень слабой из-за неравномерной плотности годичного слоя (фиг. 17).
Кроме того, при обработке крупнослойной древесины получается неровная поверхность, что приводит к неравномерному проседанию краски при отделке. Нужно по возможности избегать крупнослойной древесины и подбирать наиболее мелкослойную с числом годичных слоев не менее 10 на 1 см.
Червоточины — отверстия, проделанные в древесине червями-личинками различных вредителей, питающихся древесиной.
Свилеватость — неправильность строения древесины, выражающаяся в волнистом или путанном направлении волокон. Свилеватость понижает сопротивление изгибу. Для силовых элементов моделей применение свилеватой древесины недопустимо (фиг. 18). Свилеватая древесина трудно раскалывается и применяется поэтому на черенки для инструмента. Свилеватый шпон цветных пород ценится выше прямослойного за красивый рисунок и игру цветов
Фиг. 17. Рейка из крупнослойной древесины.
Фиг. 18. Свилеватость древесины.
Пороки паразитарного происхождения
Наиболее опасными разрушителями древесины являются грибки. На срубленной древесине грибки размножаются при определенной температуре и влажности. Грибки питаются клетками древесины, разрушая их и превращая в труху.
Плесень. Результат поражения древесины грибком. Плесень проявляется в виде зеленого, серого или розового налетов и поражает древесину только с поверхности.
Синева. Грибковое заболевание — разновидность плесени. Значительно ослабляет древесину, является результатом хранения в сыром месте. Определяется по характерной грязносиней окраске древесины.
Гниль. Также результат поражения древесины грибком. Разновидности гнили: трухлявость, дряблость.
Оглавление. Технология изготовления авиационных беспилотных моделей
^Для придания древесине стойкости против грибковых заболеваний ее обрабатывают антисептическими растворами. Такая древесина становится более долговечной и носит название облагороженной.
Необходимо хорошо разбираться во всех пороках и дефектах древесины для того, чтобы уметь правильно оценить пригодность того или иного куска древесины для изготовления необходимых деталей.
Древесина для летающих моделей должна отбираться очень тщательно и не должна иметь ни одного из перечисленных пороков.
Особое внимание следует обращать на слои и их расположение. Рейки, имеющие хотя бы один из перечисленных пороков или дефектов, отбраковываются. Участки древесины, имеющие пороки, иногда можно удалить с тем, чтобы оставшийся материал использовать на более мелкие детали-
Древесина для музейных моделей отбирается так же тщательно, как и для летающих. Но так как модели этого рода должны долго сохраняться, главное внимание следует обращать на предотвращение коробления и загнивания. Древесина со следами какого-либо грибка или плесени должна отбраковываться. Для предотвращения коробления, кроме отбора материала, следует обращать внимание на правильное направление и расположение слоев при склейке.
Оглавление. Технология изготовления авиационных беспилотных моделей
Место нанесения смазки на велосипедную цепь видео