Bagaimana sifat mekanik kayu?

Kayu adalah bahan yang cukup populer yang menemukan penerapannya di berbagai bidang kehidupan manusia. Pada saat yang sama, tidak semua orang tahu bahwa bahan baku memiliki sejumlah karakteristik unik. Hari ini di artikel kami, kami akan mempertimbangkan secara rinci sifat mekanik kayu.

Sifat mekanik kayu mencirikan kualitas keseluruhan bahan dan berbanding lurus dengannya. Indikator kekuatan mekanik yang paling penting termasuk kemampuan pohon untuk menahan beban baik jenis statis maupun dinamis.

Untuk untuk menentukan sifat mekanik yang dimiliki suatu bahan, bahan tersebut diregangkan, ditekan, ditekuk, dan digeser. Pada saat yang sama, perlu diingat fakta bahwa kayu disebut bahan anisotropik, masing-masing, bahan bakunya mungkin memiliki sifat yang berbeda tergantung pada arah pengaruhnya. Total ada 2 arah: radial dan tangensial.

Fitur mekanis yang paling penting dari kayu adalah kekuatannya. Karakteristik kekuatan memiliki dampak langsung pada bagaimana dan pada tingkat apa suatu material dapat menahan dan menahan kerusakan yang tidak diinginkan.

Kelas menengah (disebut "perantara") ditempati oleh pohon jenis konifera. Tarif yang lebih tinggi adalah tipikal, misalnya, untuk birch - itulah sebabnya berbagai struktur pendukung dan bantalan beban sering dibuat darinya, serta elemen-elemen yang penting untuk meningkatkan ketahanan aus.

Perlu dicatat bahwa tingkat kekuatan dan elastisitas dipengaruhi oleh tingkat kelembaban. Jadi, ketika dibasahi, reaksi spesifik terjadi di dalam kayu, yang mengurangi kekuatannya. Namun, ketentuan ini hanya relevan jika tingkat kelembaban naik menjadi 25%. Pelembab lebih lanjut tidak berbeda dalam reaksi yang signifikan dan tidak mempengaruhi indikator kekuatan. Para ahli memahami hal ini.

Untuk untuk membandingkan indikator kekuatan dari breed yang berbeda, perlu untuk memastikan bahwa indikator kelembabannya identik - hanya dalam hal ini kita dapat berbicara tentang hasil yang objektif dan tidak memihak.

Selain kelembaban, saat mengukur kekuatan, penting juga untuk memperhatikan sifat dan durasi beban. Jadi, misalnya, beban statis adalah konstan. Selain itu, mereka ditandai dengan peningkatan yang lambat dan bertahap. Di sisi lain, beban dinamis relatif pendek. Dengan satu atau lain cara, kedua beban dapat menghancurkan kayu.

Juga harus diingat bahwa indikator kekuatan, batas dan batasnya berbeda tergantung pada jenis deformasi tertentu.

• Peregangan. Jika kita berbicara tentang kekuatan tarik kayu, maka indikator ini adalah 1.300 kgf / cm2 (apalagi, parameter ini relevan untuk semua varietas). Dalam situasi seperti itu, struktur internal kayu sangat penting. Jika serat disusun dengan benar dan terstruktur, maka kekuatannya meningkat (dan sebaliknya). Kekuatan bervariasi tergantung pada arah di mana kayu diregangkan - di sepanjang atau di seberang. Dalam kasus pertama, indikatornya cukup besar, dan yang kedua - 20 kali lebih sedikit dan berjumlah 65 kgf / cm2. Sehubungan dengan fitur mekanis seperti itu, kayu jarang digunakan untuk membuat produk yang bekerja dalam tegangan melintang.

• Kompresi. Seperti dampak lainnya pada kayu, itu dapat dilakukan baik dalam arah memanjang dan melintang. Jika kita berbicara tentang kompresi di sepanjang serat, maka perlu dicatat bahwa dalam hal ini batu akan dipersingkat (inilah bagaimana proses deformasi akan memanifestasikan dirinya secara lahiriah).Pada saat yang sama, juga harus diperhitungkan bahwa kekuatan kayu, yang ditekan tidak sepanjang, tetapi melintang, berkurang secara signifikan, khususnya, sebesar 8 kali. Dalam kondisi laboratorium, pohon dikompresi dalam arah radial dan tangensial. Selama eksperimen semacam itu, para ilmuwan telah menetapkan dengan pasti bahwa kekuatan tekan berbagai batuan tidak sama. Jadi, batuan dengan sinar inti dibedakan oleh tingkat yang lebih tinggi di bawah kompresi radial. Di sisi lain, pohon jenis konifera menunjukkan kekuatan yang cukup tinggi bahkan di bawah kompresi tangensial.

• tikungan statis. Ciri khas dari jenis aksi ini, seperti pembengkokan statis, adalah bahwa lapisan kayu yang berbeda menerima efek yang berbeda, yaitu, lapisan atas kayu menerima tegangan tekan, dan lapisan bawah menerima tegangan sepanjang serat. Antara lapisan atas dan bawah terdapat lapisan khusus yang tidak mengalami tekanan apapun. Secara tradisional, lapisan ini disebut netral. Awalnya, penghancuran material dimulai di zona peregangan bawah, sehubungan dengan itu serat kayu yang ekstrem robek. Ada indikator kekuatan rata-rata, yang khas untuk sejumlah besar spesies pohon, yaitu 1.000 kgf / cm2 (pada saat yang sama, mungkin ada penyimpangan dari indikator ini tergantung pada karakteristik unik dari masing-masing spesies tertentu, serta pada tingkat kelembaban).

• Menggeser. Pada dasarnya, geser adalah deformasi, yang merupakan perpindahan satu bagian dalam kaitannya dengan yang lain. Ada beberapa jenis geser: chipping (yang dapat terjadi ke segala arah) dan geser. Dalam hal ini, sangat penting untuk memantau seberapa kuat pohon itu tetap ada.Jadi, geser sepanjang efek negatif pada indikator kekuatan, batu tetap lebih kuat selama geser melintang.

Selain kekuatan, kayu dicirikan oleh sifat mekanik dan fisik-mekanik lainnya. Mari kita lihat lebih dekat yang utama.

Pertama-tama, perlu dikatakan tentang karakteristik bahan alami seperti kekerasan. Kekerasan mengacu pada fitur paling penting dari suatu bahan dan mewakili kemampuan bahan mentah untuk menahan pengenalan benda padat dengan bentuk tertentu. Ada kekerasan ujung dan samping (tergantung sisi material yang terkena). Kekerasan akhir lebih tinggi dalam kinerjanya.

Tergantung pada indikator kekerasannya, bahan bangunan seperti kayu dibagi menjadi 3 kelompok utama:

• lunak (misalnya, pinus, cemara, cedar, cemara, linden, aspen, alder, kastanye, dll.);
• keras;
• terutama keras.

Oleh karena itu, dalam pembuatan produk tertentu, sangat penting untuk mempertimbangkan parameter seperti kekerasan.Misalnya, diinginkan untuk membuat elemen dekoratif dari varietas lunak, dan hanya varietas keras yang cocok untuk membuat struktur pendukung.

Kekerasan kayu sangat penting selama aplikasi dan pemrosesan material. Tergantung pada kebutuhan spesifik Anda dan ruang lingkup kayu, satu atau opsi lain mungkin yang paling relevan dan cocok.

Karakteristik penting lainnya yang berbeda untuk jenis kayu tertentu (misalnya, maple dan cemara) adalah kekuatan benturan. Properti ini menunjuk dan menentukan kemampuan material untuk menyerap beban dinamis. Pada saat yang sama, semakin tinggi indeks kekuatan impak, semakin sedikit kerusakan dan pelanggaran integritas yang akan Anda amati pada pohon dalam proses penerapan beban dinamis yang sama ini. Secara umum, kita dapat mengatakan bahwa untuk sebagian besar breed, indikator ini berada pada level yang cukup tinggi.

Ketahanan aus harus mendapat perhatian khusus, karena parameter inilah yang menentukan apakah kayu mampu menahan beban gesekan terus menerus. Bergantung pada seberapa tinggi ketahanan aus, kemungkinan umur material akan sangat bervariasi. Tingkat ketahanan aus sangat dipengaruhi oleh arah pemotongan dan karakteristik unik dari setiap jenis kayu tertentu. Dalam hal ini, harus diingat fakta bahwa ketahanan aus yang tinggi adalah karakteristik permukaan ujung. Dalam hal ketahanan aus, kayu kering dan basah berbeda - yang pertama memiliki tingkat yang lebih tinggi.

Seperti disebutkan di atas, kayu adalah salah satu bahan yang paling populer, umum dan banyak dicari yang digunakan untuk membuat furnitur, barang-barang dekoratif dan sejumlah besar produk lainnya. Dengan demikian, selama pemrosesannya, sejumlah besar pengencang, paling sering logam, didorong ke dalamnya. Oleh karena itu, indikator seperti kemampuan untuk memegang pengencang logam sangat penting. Jadi, misalnya, paku dapat memotong atau mendorong serat kayu, dan sekrup dapat menangkap seratnya.

Untuk menciptakan produk yang fungsional dan estetis, kayu harus ditekuk. Dalam hal ini, kemampuan untuk menekuk adalah sifat mekanik penting lainnya dari kayu. Harus diingat bahwa breed yang berbeda dicirikan oleh tingkat kemampuan lentur yang berbeda. Jadi, misalnya, sehubungan dengan tumbuhan runjung, aturannya adalah bahwa ketika menekuk, jarum harus dibasahi, tetapi pohon kering praktis tidak menekuk (dan ketika tekanan tinggi diterapkan, ia bahkan dapat patah).

Karakteristik deformasi juga yang paling penting. Mereka mempengaruhi seberapa cepat (jika ada) spesies pohon pulih setelah mengalami dampak dinamis jangka pendek. Dalam kombinasi dengan deformabilitas, karakteristik seperti model elastisitas juga memainkan peran penting.

Karena kayu digunakan di berbagai bidang kehidupan manusia dan merupakan salah satu bahan yang paling banyak dicari, sangat penting untuk mengetahui secara detail semua sifat-sifatnya. Oleh karena itu, sebelum menggunakan bahan untuk membuat produk tertentu (misalnya, furnitur, elemen dekoratif, dll.) semua sifat kimia, fisik dan mekanik harus dipelajari dengan cermat. Hanya dalam hal ini, produk yang Anda buat akan tahan lama dan dapat diandalkan. Ingatlah bahwa berbagai jenis kayu cocok untuk tujuan yang berbeda. Selain itu, beberapa batu tidak dapat terekspos sama sekali, jika tidak mereka akan runtuh begitu saja. Pengetahuan ini sangat relevan untuk pembuat kabinet profesional dan perwakilan lain dari industri konstruksi.