Инженер начинается в школе

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.

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

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.