MEHANSKE LASTNOSTI LESA TRDOTA LESA JE ODPOR LESA PROTI PRODIRANJU TRŠEGA TELESA VANJ JE NAJVEČJA NAPETOST, KI NASTANE V TELESU OB PORUŠITVI TRDNOST LESA JE SPOSOBNOST materiala , DA SE UPIRA SPREMEMBI OBLIKE IN PORUŠITVI ZARADI DELOVANJA ZUNANJIH SIL HB=F/S DOLOČANJE TRDOTE PO BRINELLU •NA PREČNEM PREREZU TRŠI LES KOT NA R ALI T •VEČJA GOSTOTA – VEČJA TRDOTA •KASNI LES – TRŠI OD RANEGA •BOLJ SUH LES – TRŠI •VEČ LIGNINA - TRŠI HB – trdota N/mm2 F – sila S – površina odtisa kroglice JE ODPOR LESA PROTI PRODIRANJU TRŠEGA TELESA VANJ TRDOTA LESA TRDI LESOVI macesen javor jesen hrast hreh bukev beli gaber gvajak ODPOR LESA PROTI OBRABI (stopnice, pragovi, parket,..) •gost les •suh les •prečni prerez . MEHKI LESOVI jelka smreka topol kostanj lipa breza jelša balza • metoda po Brinellu • Jekleno kroglico s premerom 10 mm vtisnemo v les s konstantno silo: pri mehkih lesov s silo100 N, pri srednje trdih lesovih 500 N in pri zelo trdih lesovih s silo 1000 N. Brinellska trdota je razmerje med uporabljeno silo in površino odtiska HB = F/A v N/mm2. • metoda po Janki. • Jekleno kroglico s premerom 11,3 mm vtisnemo v les do ekvatorja. Površina odtiska je tedaj 1 cm2. Trdota je definirana kot sila, ki je potrebna za vtiskanje kroglice do ekvatorja ali kot razmerje med silo in površine vtiska. • Trdota je odvisna od smeri preskušanja: pri anizotropnem lesu je trdota prečne površine 1,5 - 2,5 x večja od trdote trangencialne ali radialne površine. Tangencialna površina je nekoliko trša od radialne površine . Brinell Hardness Test • The Brinell test was devised by a Swedish researcher at the beginning of the 20th century. • The test comprises forcing a hardened steel ball indentor into the surface of the sample using a standard load as shown in Fig.1(a). The diameter/load ratio is selected to provide an impression of an acceptable diameter. The ball may be 10, 5 or 1mm in diameter, the load may be 3000, 750 or 30kgf, The load, P, is related to the diameter, D by the relationship P/D 2 and this ratio has been standardised for different metals in order that test results are accurate and reproducible. For steel the ratio is 30:1 - for example a 10mm ball can be used with a 3000kgf load or a 1mm ball with a 30kgf load. For aluminium alloys the ratio is 5:1. The load is applied for a fixed length of time, usually 30 seconds. When the indentor is retracted two diameters of the impression, d 1 and d 2 , are measured using a microscope with a calibrated graticule.and then averaged as shown in Fig.1(b). • Janka Steel Ball Hardness Test For Wood The Janka Hardwood Scale was invented in 1906 by Gabriel Janka {1864 1932}, an Austrian wood researcher and is an adaptation of the Brinell Hardness Test for metals. The American Society for Testing and Materials {ASTM} standardized the test in 1927. • The Janka Hardness Test measures how hard wood is. It measures the pounds of force (lbf) required to drive in a steel ball with a diameter of 11.28 millimeters {0.444 inches} into the wood to half its diameter. The higher the number the harder the wood. This procedure was chosen so that the result would leave an indention of exactly 100 square millimeters {0.16 square inches} in size. • It is one of the best ways to determine how easily a particular wood species will dent, ding, scratch and wear. It also suggests how difficult a species will be to saw, plane, route, sand, nail and work in general. • The hardness of wood usually varies with the direction of the wood grain. When testing is done on the surface of a plank, perpendicular to the grain, the test is said to be of side hardness. Any particular wood species will deviate in hardness from one piece of lumber to another. The below numbers are an average side hardness with the wood at 12% moisture content. Most pieces of wood in the same specie will be plus or minus 10% of the below numbers. • Trdota je odvisna od smeri preskušanja: pri anizotropnem lesu je • trdota prečne površine 1,5 - 2,5 x večja od trdote trangencialne ali radialne površine. • Tangencialna površina je nekoliko trša od radialne površine . NAPETOSTI V LESU LES OBREMENIMO Z ZUNANJO SILO – LES SE UPIRA SPREMEMBI – V LESU NASTANEJO NAPETOSTI STATIČNA OBREMENITEV TLAČNA OBREMENITEV s=F/S s- NAPETOST s - N/m2=Pa N/mm2=MPa DINAMIČNA OBREMENITEV NATEZNA OBREMENITEV NATEZNI PREIZKUS -leseno palico (l) vpnemo -obremenimo na nateg v osni smeri -palica se podaljša za raztezek, ki ga merimo -palica se DEFORMIRA -les se upira deformacijam – v njem nastanejo NAPETOSTI s=F/S l l PLASTIČNO OBMOČJE V LESU NASTANEJO TRAJNE – PLASTIČNE DEFORMACIJE s E PROPORCIONALNA MEJA V ELASTIČNEM OBMOČJU VELJA HOOKOV ZAKON ELASTIČNO OBMOČJE PO PRENEHANJU OBREMENITVE SE LES POVRNE V PRVOTNO OBLIKO – ELASTIČNE DEFORMACIJE l l PRI VLAŽNEM IN SEGRETEM LESU NASTANEJO PRI ENAKI SILI VEČJE PLASTIČNE DEFORMACIJE LESA!! KRIVLJENJE LESA!! HOOKOV ZAKON VELJA V ELASTIČNEM OBMOČJU HOOKOV ZAKON Raztezek (specifična deformacija) je premosorazmeren z napetostjo. s E l s E l l l s– ELASTIČNA NAPETOST (N/m2=Pa, N/mm2=MPa) – SPECIFIČNA deformacija E – modul elastičnosti (N/mm2= MN/m2=MPa) KO SILA DELUJE V SMERI LESNIH VLAKEN MODUL ELASTIČNOSTI - E JE VEČJI PRI NORMALNI TEMPERATURI ČE JE LES SUH ČE JE RAST PRAVILNA PRI LESU Z VIŠJO GOSTOTO Določajo jih predpisi in standardi! V izdelkih izkoriščamo le del trdnosti materiala! DOPUSTNA NAPETOST Nahaja se v območju elastičnih deformacij! s m aks VARNOSTNI KOLIČNIK = s dop. Je razmerje med največjo napetostjo v materialu in dopustno napetostjo. Lesene konstrukcije od 2 do 15. LEZENJE RELAKSACIJA – POPUŠČANJE SILE NE POVEČUJEMODEFORMACIJA PA SE S ČASOM POVEČUJE el – elastična def.. zad -zadržana def. vis -viskozna def. PRIMERI? če je les gostejši če je les bolj suh (velja v higroskopskem območju – do TNCS) če je temp. normalna MEHANSKE LASTNOSTI LESA SO BOLJŠE: če je les pravilno raščen, brez napak v smeri lesnih vlaken IGLAVCI – ožje branike VENČASTO POR. LISTAVCI – širše branike ODVISNOST TRDNOSTNIH LASTNOSTI OD VLAGE STRIŽNA UPOGIBNA TLAČNA TRDNOST LESA NATEZNA TLAČNA TRDNOST V vzdolžni smeri je polovico manjša od natezne! s=F/S NATEZNA TRDNOST Raztržna dolžina! s=F/S NATEZNIM OBREMENITVAM V PREČNI SMERI SE IZOGIBAMO! UPOGIBNA TRDNOST večja od tlačne in manjša od natezne! GRČE !! STRIŽNA TRDNOST VEZI Z ŽIČNIKI,VIJAKI ROGELJNE VEZI VEZI Z LASTOVIČJIM REPOM NAJLAŽJE SE CEPI: CEPLJENJE LESA Je razdvajanje lesa v smeri lesnih vlaken. -les z ravnim potekom lesnih vlaken -manj gost les (iglavci) PREDNOSTI? SLABOSTI? IZDELKI? -vlažen les -v smeri trakov - radialno
© Copyright 2024