Без знания и понимания механических свойств древесины наивно полагать, что вы сможете стать квалифицированным столяром. Как минимум половина всех проблем, возникающих в столярном или плотницком изделии, происходит из за низкой теоретической подготовки мастера и незнания самого материала - дерева. Большинство новичков ( ясное дело- руки чешутся побыстрее начать пилить, а там видно будет) даже не представляют, с какими проблемами им предстоит столкнуться в дальнейшем из за пробелов в теоретических знаниях.
Так же большой проблемой является современное блогерское пространство.
Знаю это не понаслышке сам, несколько лет ведя Ютуб канал. Любые теоретические знания как правило пропускаются, делается это по причине того, что такие видео или статьи не пользуются популярностью , у них малое число просмотров. Делается это в угоду зрителю или читателю, не привыкшему при просмотре контента напрягать мозги, а теория- это всегда как минимум нудновато. Конечно можно делать контент по теории в лёгкой манере или в популяризаторской форме, но я к сожалению таким искусством не владею, да и большинство моих читателей- это суровые мужчины за сорок.
Поэтому я буду стараться не уходить совсем в дебри( я и сам в них не силен), но всё таки буду стараться давать самую основу, в обязательно-минимальных требованиях. Без этих знаний, повторюсь, вас обязательно будут ждать бесконечные разочарования и проблемы.
А для тех, кто у меня вообще впервые, обязательно рекомендую пойти с самого начала, прочитать вот эту статью
Итак, к делу.
Свойства древесины оказывать сопротивление действующим на неё внешним механическим силам (нагрузкам) называются механическими. К механическим относятся такие свойства древесины как прочность, упругость, вязкость, хрупкость.
Действующая на древесину механическая сила может быть статической и динамической.
Статическая сила действует более или менее продолжительное время в одном направлении и является постоянной или медленно нарастающей по величине.
Динамическая сила действует быстро и может быть переменной по величине и направлению. Её часто называют ударной.
Действие динамической силы ограничена моментом удара.
Динамическая нагрузка быстро и многократно изменяющаяся по величине и направлению называется вибрационной.
Долговременная нагрузка действует продолжительное время без изменения своей величины. При действии на древесину внешней механической силы с постепенным её нарастанием, разрушение древесины наступает не сразу. Древесина в значительной мере противодействует разрушающему действию нагрузки, причём изменяет форму или размеры (изгибается, удлиняется, сжимается).
Изменение формы или размеров древесины под действием внешних механических сил называется деформацией . Деформация, исчезающая с прекращением действия силы называется упругой. Если с прекращением действия силы форма или размеры древесины не восстанавливаются, то деформация называется остаточной.
При определенной величине нагрузки упругая деформация переходит в остаточную.
Момент такого перехода называют пределом упругости.
Величина силы, вызвавшая разрушение, называется разрушающей силой . Наибольшее сопротивление древесины, граничащее с моментом её разрушения, называется пределом прочности древесины.
Механические внешние силы, в зависимости от характера их действий и направления, вызывают в древесине различные напряжения. В соответствии с действиями механических сил, различают прочность древесины на растяжение , на сжатие, на изгиб, на излом, на скалывание, на срез, на кручение, на раскалывание, а также свойства: упругость, пластичность ,хрупкость, вязкость, твёрдость, износостойкость и способность удерживать крепёж. Древесина имеет неоднородное строение, поэтому механические свойства её в разных направлениях не одинаковы. Принято определять сопротивление древесины силам, действующим вдоль волокон (в торец), а также поперёк в радиальном и в тангенциальном направлении.
Прочность древесины -Способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков.
Твердость - Способность древесины сопротивляться внедрению в неё более твёрдых тел. Зависит от породы, влажности материала и условия произрастания дерева.
Упругость - Способность древесины возвращаться к первоначальной форме после нагрузки. Определяется с помощью модуля упругости древесины, коэффициента деформации и модуля сдвига.
Износостойкость -Способность древесины противостоять разрушению в процессе трения. Износостойкость зависит от твёрдости и плотности древесины, и чем данные свойства больше, тем меньше изнашиваемость.
Сопротивление раскалыванию - это способность древесины противостоять разрушению под действием клина.
Оно представляет собой разделение древесины на части вдоль волокон под воздействием вбитого клина. Это свойство материала следует учитывать при выборе крепежа. Упругость древесины улучшает её раскалываемость, а вязкость снижает.
Так же очень сильно все эти свойства древесины изменяются в зависимости от влажности древесины. Одна и та же древесина будет изменять свои механические свойства, причем иногда очень сильно. Это следует обязательно учитывать в каждом конкретном случае и изделии, а также в подборе инструмента для работы с влажной и сухой древесиной.
На прочность древесины влияют место положения ее в стволе, количество поздней древесины в годовых слоях, возраст дерева, условия произрастания, и особенно - наличие пороков.
Пределы прочности деревьев зрелого возраста и деревьев растущих на благоприятных для него почвах всегда выше, чем у молодых и растущих в неблагоприятных условиях .
Древесина имеющая пороки как правило всегда менее прочная в сравнении с древесиной без пороков.
К примеру, комлевая древесина одного и того же ствола всегда будет прочнее и твёрже древесины верхней части. Также у комлевой древесины всегда выше плотность, она тяжелее.
И в целом более тяжёлая древесина всегда обладает бОльшим пределом прочности , нежели лёгкая( естественно при одинаковой влажности).
Естественно, это лишь вводная часть, которая даёт лишь общее представление о терминах, а уже практическое применение будем разбирать дальше.