Методы испытаний пиломатериалов и заготовок

Методы определения влажности. Согласно ГОСТ 16588 — 91 могут быть использованы три метода. Рабочий метод основан 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 гл. 3 (п. 3.2). 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, отступив не менее 50 см от торца. 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 в случае разногласий при приемке пиломатериалов. Используют метод, аналогичный описанному в гл. 3, с учетом больших размеров образ цов и их количества. Образцы в виде поперечных срезов толщиной (вдоль волокон) 10...20 мм выпиливают, отступя от торца не мс нее 50 см. Массу образцов определяют с погрешностью не более 0,1 г. Сушку проводят при температуре (] 03 ± 2) °С. Все образин считают высушенными, если изменение массы трех произвольно выбранных образцов при последовательных взвешиваниях с интервалом 2 ч не превышает 1 %. Влажность образца вычисляют но формуле (3.3).

Ускоренный сушильно-весовой метод предусматривает сушку образцов при температуре (120±2)°С в сушильных шкафах СЭШ-ЗМ с принудительной циркуляцией. Продолжительность сушки в этом случае составляет 2...2,5 ч. Конечную массу определяют после охлаждения образцов в комнатных условиях к течение 2...5 мин.

В обоих сушильно-весовых методах предусмотрено вычисление -средней влажности выборки из партии пилопродукции.

Методы определения прочности и жесткости. Эти методы НО многом схожи с методом испытаний малых чистых образцов древесины. Отличия заключаются в размерах (иногда и форме) образцов, требованиях к качеству древесины в образцах, приспособлениях и процедуре 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 paз больше толщины. Определяют минимальную прочность, поэтому образец выпиливают так, чтобы он включал наиболее слабое (и s 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, выполненном cогласно ГОСТ 21554.4—78, и нагружают со скоростью (0,15 ±0,05) МПа/с Определив при разрушении максимальную нагрузку Р мах и измерив предварительно поперечное сечение образца, вычисляют про дел прочности по формуле (4.5).

Определение прочности при продольном растяжении. Для испытаний используют не фигурный, а плоски и образец натуральных размеров с длиной рабочей части (свобод ной от захватов), превышающей ширину доски (заготовки) не менее чем в 8 раз. Образец должен включать наиболее слабое (из-за пороков) сечение 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 Ртах. Предел прочности вычисляют по формуле (4.5).

Определение прочности при статическом изгибе. Берут образец натуральных размеров, длина его равна 21... 22 высотам, высота 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 1,5 Л. Пролет / должен составлять 18 Н. Нагружают образец с такой скоростью, чтобы его разрушение произошло не менее чем через 2 мин и не более чем через 5 мин. Определяют Ртах, Н, и, используя предварительно измеренные значения ширины Ь, высоты Л и пролета /, мм, вычисляют предел прочности, МПа, по формуле

Определение прочности при скалывании вдоль волокон. Форма и размеры образца указаны на рис. 11.2, размер Ь 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. Его левая часть 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 ±0,12) мм/мин, определяют Рмах и вычисляют предел прочности по формуле (4.9).

Рассмотренные методы используются, как отмечалось, для определения сорта конструкционных пиломатериалов. Кроме того, ГОСТ 21554.7 — 78 устанавливает метод

Рис. 11.2. Образец для испытания на скалывание вдоль волокон пиломатериалов и заготовок определения предела прочности пиломатериалов и заготовок при смятии поперек волокон. Показателями контактной прочности при поперечном смятии служат: условный предел прочности, равный пределу пропорциональности между напряжения ми и деформациями, или величина напряжений, соответствующая заданной (2,5 мм) деформации образца. Испытания проводят образцах длиной 150 мм и высотой 50 мм, выпиленных из при кромочной зоны пиломатериала или заготовки во всю их толщину Нагрузку передают через пуансон на участок длины образца, pав ный 50 мм. Нагружают рабочую поверхность образца, которая си ответствует кромке пиломатериала или заготовки.

Определение шероховатости поверхности. Для оценки состоя ния поверхности лесоматериалов и композиционных древесных материалов применяют параметры шероховатости согласно ГОС I 7016—82. В зависимости от вида материала и способа механической обработки используют один или несколько параметров следующей номенклатуры: Rmmax; R„; R{, Ra и Sz. Параметр Rmмах это среднее арифметическое не менее пяти высших значений высот неровностей на контролируемой поверхности материала. Высота неровности равна разнице уровней выступа и самой впадины. Параметр Rm — это наибольшая высота профиля, т. е. совокупности неровностей, в пределах базовой длины. Наибольшая длина представляет собой протяженность участка, используемого для выделения неровностей, характеризующих шероховатость данной поверхности. Параметр Rz — это среднее арифметическое высот неровностей профиля по пяти высшим отклонениям уровней выступов и впадин от средней линии профиля II пределах базовой длины. Параметр Ra — это среднее арифметичесское абсолютных значений всех отклонений профиля от среднеи части линии в пределах базовой длины. Параметр Sz — это cpeдний шаг впадин неровностей, характерных для данного вида он работки.

Для определения Rmmax согласии ГОСТ 15612 — 85 используют индикаторный глубиномер, а так ал оптические приборы (микроскопы) ТСП-4М и МИС-11. Другие параметры определяются профилографами или без запаса и профиля — с помощью профилометров. Эти параметры устанавливают для всей контролируемой поверхности как средне арифметическое значений каждого параметра, полученных на pазличных участках поверхности.

Шероховатость поверхности пиломатериалов и заготовок оценивают по параметру Rmmax, значения которого для поверхности после рамного пиления древесины хвойных пород составляют i > 500 до 1600 мкм, лиственных пород — от 320 до 1000 мкм; для поверхности после пиления дисковыми пилами древесины хвойных пород — от 40 до 800 мкм.

Строганные, лущенные, колотые и измельченные лесоматериалы. Сырье для лесохимических производств. Дубильное корье. Древесное сырье для выработки дубильных экстрактов и углежжения. Живица древесная зелень.