Методы испытаний пиломатериалов и заготовок

Методы определения влажности. Согласно ГОСТ 16588-91 могут быть использованы три метода. Рабочий метод, основанный на применении электровлагомеров любой конструкции с погрешно­стью измерения ±2 % влажности. Определение влажности пилопродукции проводится в диапазоне от 7 до 28 %. Используют влагомеры, принцип действия которых рассмотрен в главе 4 § 11. Влажность измеряют на сере­дине ширины пласти пилопродукции, на половине длины коротких досок или заготовок (менее 1,5 м) и на 2- 4 участках у более длинных досок. Измерения проводят, отступя не менее 50 см от торца. За влажность участ­ка принимают среднее значение трех измерений. Вычисляют среднюю влажность единицы пилопродукции и выборки из партии, округляя резуль­тат до 1 %

Контрольный сушильно-весовой метод применяют при любой влажности, отсутствии влагомеров, а также при возникновении разногласий. Используют метод, аналогичный описанному в главе 4, с уче­том больших размеров образцов и их количества. Образцы в виде попереч­ного среза толщиной (вдоль волокон) 10 - 20 мм выпиливают, отступя от торца не менее 50 см. Массу образцов определяют с погрешностью не бо­лее 0,1 г. Сушку проводят при температуре 103±2°С. Все образцы считают высушенными, если изменение массы трех, произвольно выбранных, об­разцов при последовательных взвешиваниях с интервалом 2 часа не пре­вышает 1 %. Влажность образца вычисляют по формуле 4.

Ускоренный сушильно-весовой метод предусматри­вает сушку образцов при температуре (120+2)°С в сушильных шкафах ти­па СЭШ-ЗМ с принудительной циркуляцией. Продолжительность сушки в этом случае составляет 2 - 2,5 часа. Конечную массу определяют после ох­лаждения образцов в комнатных условиях в течение 2-5 мин. В обоих сушильно-весовых методах предусмотрено вычисление средней влажности выборки из партии пилопродукции.

Методы определения прочности и жесткости. Эти методы во мно­гом сходны с методами испытаний малых чистых образцов древесины. Однако они отличаются размерами (иногда и формой) образцов, требова­ниями к качеству древесины в образцах, приспособлениями и процедурой испытаний. Способы статистической обработки результатов испытаний такие же, как для малых образцов древесины, а влажность определяется методами, которые рассмотрены выше в этом параграфе.

Определение прочности при продольном сжа­тии. Образцы имеют натурные размеры, отличаясь от пиломатериалов и заготовок только длиной, которая должна быть в 5 раз больше толщины. Определяют минимальную прочность, поэтому образец выпиливают так, чтобы он включал наиболее слабое, из-за наличия пороков, сечение сорти­мента. Это сечение должно находиться в образце на расстоянии не менее одной толщины от каждого торца. Образец устанавливают в приспособле­нии с шарнирным устройством для центрирования усилий, выполненным согласно ГОСТ 21554.4-78, и нагружают со скоростью (0,15±0,05)МПа/с. Определив при разрушении максимальную нагрузку Р _тах и измерив пред­варительно поперечное сечение образца, вычисляют предел прочности по формуле (87).

Определение прочности при продольном рас­тяжении. Для испытаний используют не фигурный, а плоский образец натурных размеров с длиной рабочей части (свободной от захватов), пре­вышающей ширину доски (заготовки) не менее чем в 8 раз. Образец дол­жен включать наиболее слабое сечение (из-за пороков) сортимента, кото­рое должно быть в пределах средней по длине зоны образца, распростра­няющейся на 1,5 ширины по обе стороны от центра. Образец после изме­рения размеров поперечного сечения зажимают в захватах машины, снаб­женных согласно ГОСТ 21554.5-78 клиновидными губками с рифленой поверхностью и скосом, постепенно уменьшающим боковое давление. Об­разец нагружают со скоростью (0,15±0,05) МПа/с и определяют Р _тах. Пре­дел прочности вычисляют по формуле (87).

Метод определения прочности при статическом изгибе. Образец натурных размеров, длина его равна 21 - 22 высотам. Высота h равна размеру сечения образца в направлении приложения на­грузки. Сортообразующие пороки должны быть расположены на средней трети длины образца. Испытания проводят согласно ГОСТ 21554.2-81 по схеме с нагружением в двух точках. Радиус опор и нажимных элементов равен 1,5h. Пролет l должен составлять 18А. Нагружают образец с такой скоростью, чтобы его разрушение произошло не менее чем через 2 и не более чем через 5 минут. Определяют Р _тах (в Н) и, используя предвари­тельно измеренные значения (в мм) ширины b, высоты h и пролета l, вы­числяют предел прочности (в МПа) по формуле

. (123)

Определение прочности при скалывании вдоль волокон. Форма и размеры образца указаны на рис. 109, размер b равен толщине пиломатериала или заготовки. Образец не должен иметь пороков древесины, увеличивающих сопротивление скалыванию, а также трещин в плоскости скалывания. Наклон волокон в образце должен быть типичным для всего сортимента (доски, бруса и т. д.). Образец помещают в приспо­собление, изготовленное согласно ГОСТ 21554.6-78, и прикладывают на­грузку к правой укороченной части образца. Левая часть образца находит­ся на опоре. Зазор между ребром опоры и плоскостью ожидаемого скалы­вания должен составлять 3 мм. Образец нагружают при скорости переме­щения активной головки машины (0,6±0,15) мм/мин, определяют Р_тах и вычисляют предел прочности по формуле (91).

Рис. 109. Образец для испытания на скалывание вдоль волокон пиломатериалов и заготовок

Рассмотренные методы использу­ются, как отмечалось, для определения сорта конструкционных пиломатериалов. Кроме того, ГОСТ 21554.7-78 устанавли­вает метод определения предела прочно­сти пиломатериалов и заготовок при смятии поперек волокон. По­казателями контактной прочности при поперечном смятии служат: условный предел прочности, равный пределу пропорциональности между напряже­ниями и деформациями, или величина напряжений, соответствующая за­данной деформации (2,5 мм) образца. Испытания проводят на образцах длиной 150 мм и высотой 50 мм, выпиленных из прикромочной зоны пи­ломатериала или заготовки во всю их толщину. Нагрузку передают через пу­ансон на участок длины образца, равный 50 мм. Нагружают рабочую поверх­ность образца, соответствующую кромке пиломатериала или заготовки.

Определение шероховатости поверхности. Для оценки состояния поверхности лесоматериалов и композиционных древесных материалов применяют параметры шероховатости согласно ГОСТ 7016-82. В зависи­мости от вида материала и способа механической обработки используют один или несколько параметров из следующей номенклатуры: Rm_maх; Rm; Rz; Ra и Sz. Параметры Rm_max- это среднее арифметическое не менее 5 высших значений высот неровностей на контролируемой поверхности ма­териала. Высота неровности равна разнице уровней выступа и смежной впадины. Параметр Rm - это наибольшая высота профиля, т е. совокупности неровностей, в пределах базовой длины. Базовая длина представляет собой протяженность участка, используемого для выделения неровностей, характеризующих шероховатость данной поверх­ности. Параметр Rz - это среднее арифметическое высот неровностей про­филя по 5 высшим отклонениям уровней выступов и впадин от средней линии профиля в пределах базовой длины. Параметр Ra - это среднее арифметическое из абсолютных значений всех отклонений профиля от средней линии в пределах базовой длины. Параметр Sz - это средний шаг впадин неровностей, характерных для данного вида обработки.

Для определения Rm_max (старое обозначение Rz_max) согласно ГОСТ 15612-85 используют индикаторный глубиномер, а также оптические при­боры (микроскопы) ТСП-4М и МИС-11. Другие параметры определяются профилографами или без записи профиля - с помощью профилометров.

Эти параметры устанавливают для всей контролируемой поверхно­сти как среднее арифметическое значений каждого параметра, полученных на различных участках поверхности.

Шероховатость поверхности пиломатериалов и заготовок обычно оценивают по параметру Rm_max. Значения этого параметра для поверхности после рамного пиления древесины хвойных пород находятся в пределах от 500 до 1600 мкм, а древесины лиственных пород - от 320 до 1000 мкм, для поверхности после пиления дисковыми пилами древесины всех пород - в диапазоне от 40 до 800 мкм.

ГЛАВА 13. СТРОГАНЫЕ, ЛУЩЕНЫЕ, КОЛОТЫЕ

ЛЕСОМАТЕРИАЛЫ; ИЗМЕЛЬЧЕННАЯ ДРЕВЕСИНА

Дата добавления: 2015-04-30