«Исследовательская работа обучающегося «Зависимость обработки древесины от ее физических свойств»

ЗАВИСИМОСТЬ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ
ОТ ЕЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Старков А, обучающийся 1 курса
профессия «Реставратор строительный».
БОУ ОО СПО «Орловский реставрационно-строительный техникум»
Научный руководитель: Ковтун Л.А. преподаватель физики

Актуальность темы. Значительную роль в искусстве реставрации играют точные науки, физика, химия. Поведение тех или иных материалов в различных условиях, оптимальный влажностно-температурный режим – все это имеет немаловажное значение для сохранения декоративных элементов и живописи.
Объектом исследования работы будем считать – свойства породы дерева из которых выполняют элементы реставрационных работ.
Предметом исследования является – физика.
Цель исследовательской работы: определение физических и механических свойств древесины. В своей работе я попытаюсь ответить на вопрос: какой из образцов более подойдет для выполнения реставрационных работ.

Кем стать? Этот вопрос я задал себе, будучи ещё выпускником школы. Мир профессий необычайно широк. Окончательный выбор ты должен сделать сам. И я его сделал! И теперь моя жизнь неотъемлемо связана с профессией реставратора.
Трудно назвать какую-нибудь отрасль народного хозяйства, где древесина не использовалась в том ли ином виде, и перечислить разнообразные изделия, в которые древесина входит составной частью
Древесина легко обрабатывается, имеет малую теплопроводность, достаточно высокую прочность, при небольшой массе хорошую сопротивляемость ударным и вибрационным нагрузкам, в сухой среде долговечна. Древесина соединяется крепежными изделиями, прочно склеивается, сохраняет красивый внешний вид, на нее хорошо наносятся защитно-декоративные покрытия. Вместе с тем древесина имеет недостатки: она подвержена горению и загниванию, разрушению от воздействия насекомых и грибов, гигроскопична, вследствие чего может разбухать и подвергаться усушке, короблению и растрескиванию.
Древесина является материалом, который человек использует с древнейших времён для строительства, изготовления посуды и мебели, постройки кораблей Поэтому человечеству необходимы знания о физических свойствах древесины. Чтобы использовать древесину необходимо знать свойства, строение, пороки древесины.
Свою работу я начал с определения плотности древесины с которой я работаю. Так как плотность одна из основных характеристик древесины и она учитывается при выборе инструмента для обработки древесины, а также выборе грузоподъемности транспортных средств для перевозки лесоматериалов. Я использовал лабораторные весы с разновесом, линейку, образцы древесины. Для каждого образца опыт повторялся 3 раза и вычислялся средний результат.
Плотность древесины зависит от объема породы и влажности и характерезует ее физико-механические свойства ( прочность, теплопроводность, водопоглощение). Показатель плотности используют при определении коэффициента качества, который находят отношением предела прочности при сжатии к плотности..

Исследуемый образец
Масса,г
Объем,см3
Плотность г/см3

береза
92,85
137,085
0,68

сосна
72,67
131,274
0,55

орех
50,80
70,588
0,72

ясень
43,25
136,188
0,71

махагон
43,25
66,690
0,65

Расхождения в значениях объясняются условиями эксперимента, инструментальной погрешностью и погрешностями измерений.
Средняя плотностъ 8°древесины разных пород и даже одной и той же породы зависит от многих факторов, связанных с условиями роста дерева. У большинства древесных пород плотность сухой древесины меньше 1000 кг/мі ,т. е. меньше плотности воды. С изменением влажности средняя плотность древесины меняется, поэтому принято сравнивать плотность древесины при одной и той же стандартной влажности, равной 12%. 
Полученные значения плотности сравнил с табличными.
Исследуемый образец
Экспериментальный результат, г/см3
Табличное значение, г/см3

береза
0,68
0,64 – 0,88

сосна
0,55
0,52 – 0,86

орех
0,72
0,60 – 0,84

ясень
0,71
0,71 – 0,92

махагон
0,65
0,59 – 0,64

Плотность древесины имеет существенное значение при обработке ее режущими инструментами: фрезеровании, пилении, лущении, а также в тех случаях, когда она подвергается истиранию при устройстве полов, лестниц перил. Древесина имеет волокнистее строение и большую пористость и при повышенной влажности она увеличивает размеры и массу. Увеличение содержания воды в древесине ведет к увеличению плотности материала. С помощью прибора я измерил влажность образцов древесины.
Исследуемый образец
Влажность, %

береза
1.0

сосна
3.7

орех
3.3

ясень
2.0

махагон
1.4

Механические свойства древесины зависят от многих факторов: с увеличением влажности прочность древесины снижается; древесина большей плотности имеет более высокую прочность. Доски вырезанные ближе к сердцевине ствола, коробятся меньше, чем доски, выпеленные ближе к поверхности бревна.
Теплопроводность древесины не велика, она зависит от характера пористости, влажности, направления волокон, породы и плотности дерева, а так же от температуры
Электропроводность древесины зависит от ее влажности. Древесину используют при электропроводке в качестве досок, розеток и т.д.
В зависимости от породы и свойств дерева сосну применяют для изготовления деревянных несущих конструкций, столбов, свай, шпал, столярных изделий, фанеры и т. д
В строительстве более широкое применение получили дуб, ясень, береза, осина, ольха, бук, липа, тополь.  Ясень ядровая порода, по виду и строению древесины напоминает древесину дуба, но более светлой окраски. Древесина ясеня отличается высокой прочностью и вязкостью, малой склонностью к растрескиванию, красивой текстурой, хорошо сохраняется на воздухе и в воде, но легко загнивает в условиях переменной влажности. Применяют наравне с дубом, но в условиях, не опасных для гниения.
  Береза является самой распространенной в наших лесах лиственной породой. Порода заболонная, имеет древесину белого цвета с легким желтоватым или красноватым оттенком, твердую и прочную, но легко загнивающую, особенно в условиях повышенной влажности. Из нее изготовляют фанеру, некоторые столярные изделия и т. п. 
Кроме перечисленной древесины в строительстве и отделке применяют граб орех, грушу, рябину, а для изготовления мебели - также импортные породы
красное и черное дерево, палисандр, бакаут.


.
15

Приложенные файлы


Добавить комментарий