Древесина
Древесина является материалом, который очень широко применяется в народном хозяйстве. Широко используют ее и юные техники для изготовления авиа-, судо - и автомоделей и самых разнообразных поделок. Природные недостатки древесины — способность к гниению, воспламенению и другие — можно в значительной мере исправить при помощи сушки и пропитки ее различными химическими веществами.
Все работы, связанные с применением древесины, разделяются на плотницкие, при которых используются бревна, брусья и доски, и столярные, при которых применяются пиленые лесоматериалы. При плотницких работах деревянные детали соединяют в основном на врубках, гвоздях, болтах и клею, а при столярных — в основном на клею, а также на шурупах или — реже — на гвоздях.
Дефекты, которые имеет древесина, снижающие ее качество и ограничивающие ее применение для изготовления изделий, называют пороками. К ним относят: сучки, трещины, неправильность формы ствола и строения, ненормальную окраску, гниль и повреждение насекомыми. Для изготовления изделий нужно брать древесину только доброкачественную, но юные техники, в особенности младшие, это правило соблюдают далеко не всегда, в особенности если они работают самостоятельно. В результате из недоброкачественного материала получаются и недоброкачественные изделия, а труда на их изготовление часто затрачивается больше.
Древесина обладает способностью терять и поглощать влагу.
По влажности древесину различают: сырую, полусухую, воздушно-сухую, комнатно-сухую и абсолютно сухую (такую можно получить только в лаборатории). Изменение влажности вызывает усушку, разбухание, коробление и растрескивание заготовок и изделий: при усушке (высыхании) древесина уменьшается в размерах (становится короче, тоньше, уже). Усушка в различных направлениях неодинакова. Так, например, доска уменьшается вдоль волокон, то есть по длине всего до 0,1%, по толщине до 5%, а по ширине до 10%.
Например, сырая доска длиной 2 м, шириной 20 см И толщиной 5 см при высыхании уменьшится
200-0,1 ЛО 0 по длине на ——=0,2 см=2мм,
5*5
По толщине на -^-=0,25^=2,5 мм, По ширине на =2 см=20 мм.
Для изготовления столярных изделий и различных поделок следует применять только комнатно-сухую древесину. Изделия из нее практически не усыхают и не деформируются, в особенности если их изготавливать из узких досок.
Рис. 28. Виды коробления. |
Если сухая древесина подвергается воздействию влаги, то она разбухает и увеличивается в объеме. Например, окно или дверь, намокшие во время дождя, нельзя закрыть, так как они не входят в рамы. Разбухание древесины используется и как положительное ее свойство, например, при постройке лодок, при изготовлении деревянных труб, бочек и тому подобных изделий. После разбухания отдельные детали плотнее примыкают друг к другу и не пропускают воду.
Коробление вызывается тем, что части древесины, расположенные ближе к сердцевине ствола, высыхают быстрее. Выпуклость покоробившейся доски всегда бывает обращена в сторону сердцевины (рис. 28). Это нужно учитывать при соединении досок в щиты и располагать доски
К0р06ление щита правильная сборка щита Рис. 29. Соединение досок в щит. |
Так, чтобы их сердцевинные части были обращены в разные стороны. Тогда коробление одних досок будет препятствовать короблению других досок (рис. 29).
Растрескивание происходит в результате различной скорости высыхания наружных и внутренних слоев дерева. При медленном высыхании древесина не растрескивается. Для замедления сушки при длительном хранении древесины торцы бревен, брусьев и досок оклеивают бумагой, покрывают известью или каменноугольной смолой.
К механическим свойствам древесины относятся: прочность, упругость, вязкость, хрупкость, раскалываемость и гвоздимость.
Прочность древесины вдоль и поперек волокон различна. Например, сопротивление растяжению и сжатию поперек волокон в 20 раз меньше, чем вдоль их. Сопротивление древесины изгибу зависит от ее влажности, плотности, породы дерева и других причин. Влажность и пороки (особенно сучья и трещины) значительно снижают прочность древесины при изгибе. Наибольшую прочность имеет дуб, бук, ясень, наименьшую — сосна, ель, ольха, липа.
Твердость древесины зависит от ее породы, плотности и степени влажности, а упругость — от влажности, плотности и возраста.
Вязкостью (пластичностью) древесины называется ее способность изменять свою форму (например, гнуться) и сохранять приданную форму после прекращения действия силы, вызывающей деформацию. Пластичность древесины повышается при повышении ее влажности и температуры. Поэтому при необходимости изготовления гнутых деревянных изделий древесину нужно предварительно пропарить. У лиственных пород вязкость больше, чем у хвойных. Очень пластичными являются вяз, бук, ясень.
Хрупкость — свойство, противоположное упругости. Пересушенная древесина более хрупка.
Раскалываемость — это способность древесины колоться вдоль волокон под действием клина (например, топора). Ее нужно учитывать при скреплении деталей гвоздями, болтами, в особенности у края досок.
Гвоздимость — способность древесины удерживать гвозди, шурупы, скобы и т. д. При вбивании гвоздей древесина твердых пород раскалывается легче, чем мягких. Во избежание раскалывания в местах забивания гвоздей следует предварительно просверливать отверстия (диаметр их, разумеется, должен быть меньше диаметра гвоздя или шурупа), а затем вбивать гвоздь или ввертывать шуруп.