Урок № 3-4. Древесина как природный конструкционный материал.

Цель: ознакомить учащихся со значением древесины как конструкционного материала в народном хозяйстве страны, ее породами, строением, основными видами пороков и применением, научить определять по внешнему виду образцов древесные породы и виды пороков.

Инструменты и оборудование: комплекты образцов древесных пиломатериалов, шпона, фанеры, образцы древесины с пороками, инструкционно -технологические карты.

Ход урока:

I. Вводная часть.

1. Закрепление пройденного материала.

Разгадав этот кроссворд, вы сможете прочитать слово, которое является самым главным в изученном на прошлом занятии. (Верстак)

Вопросы:

1.Клин должен выступать над крышкой стола на высоту, меньшую, чем высота. (заготовки)

2.Как называется изучаемая нами дисциплина? (Технология)

3.Основание верстака - это (подверстачье)

4.Он может быть режущим и измерительным. (Инструмент)

5.Профессия рабочего, занятого ручной обработкой древесины. (Столяр)

6.Служит для закрепления заготовок. (Зажим)

7.Деревянные брусочки, пред назначенные для упора заготовок (Клинья)

2. Сообщение цели урока

II. Изложение программного материала.

Лесные массивы занимают в нашей стране площадь свыше 700 миллионов гектаров. Несмотря на такие огромные лесные богатства, все должны бережно относиться к лесу, так как он существенно влияет на климат, на растительный и животный мир Кроме того, лес имеет большое народнохозяйственное значение. Главный его продукт - древесина - применяется в строительстве, мебельном, спичечном производстве, химической промышленности и др. Лесные богатства в нашей стране охраняются законом.

oДавайте сравним свойства древесины и таких материалов, как, например, ме-талл и камень.

Приходим к выводу, что древесина - легкий, прочный, хорошо обрабатываемый режущим инструментом материал, отличается красивым внешним видом.

Одновременно выявляем и его отрицательные качества: легкая загораемость, короб-ление при высушивании, загниваемость.

o Какие древесные породы вам известны и на какие виды подразделяются? Лиственные и хвойные.

Деревья, имеющие листву, называются лиственными, а имеющие хвою - хвойными. К лиственным породам относятся береза, осина, дуб, ольха, липа и др.; к хвойным - сосна, ель, кедр, пихта и др.

o Из чего же состоит дерево?

Из ствола, корня, сучьев, листьев или хвои Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части Рис.3

Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую - вершинную. По-верхность ствола (рис. 3) покрыта корой (7). Кора - "одежда" для дерева, состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего - лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой (6) - проводник соков, питающих дерево. Древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца (4).

o Что по ним можно узнать?

Можно определить возраст дерева. Рыхлый и мягкий центр дерева - сердцевина (1). От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевидные лучи (2). Они служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева Кам-бий (5) - тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только в результате деятельности камбия происходит образование новых клеток. " Камбий " - от латинского " обмен " (питательными веществами).

Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола (рис. 4). Разрез (1), проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцевым. Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам. Разрез (2), проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным . Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез (3) проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние.

Породы древесины определяют по их следующим характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету. (Показать, как определять породы древесины по плакату.)

Недостатками древесины являются еще и пороки: сучковатость (рис. 5р), червоточины (рис 5,6). Они ограничивают использование древесины в промышленном производстве, но могут оказаться ценными при изготовлении декоративных изделий.

Рис.5

Переходим к рассмотрению пиломатериалов и древесных материалов.

При продольной распиловке стволов деревьев на лесопильных рамах получают различные пиломатериалы (рис 6): брусья (а, б), бруски (в), доски (г, д), пластины (е), четвертины (ж) и горбыли (з)

Рис.6

Пиломатериалы имеют следующие элементы: пласть, кромка, торец, ребро . ( Указать на плакате. В качестве конструкционного материала широко применяют фанеру. )

oКак ее получают?

Путем наклеивания друг на друга трех и более тонких листов древесины - шпона . Шпон в переводе с немецкого - " щепка ". Шпон срезают (лущат) острым ножом специаль-ного лущильного станка при вращении бревна длиной около 2,0 м (рис. 7). При этом бревно, как рулон, раскатывается в ленту шпона. Ленту шпона разрезают на квадратные листы, которые высушивают в сушилках, намазывают клеем и укладывают друг на друга так, чтобы направление волокон в них было перпендикулярно друг другу. Листы склеивают под прессом. Так получают фанеру.

Фанера прочнее древесины, почти не рассыхается и не растрескивается, хорошо гнется и обрабатывается.

o Где ее применяют?

В строительстве, при изготовлении мебели, в машиностроении, самолетостроении.

o Вы, наверное, слышали слово ДСП, а что это значит?

Древесностружечные плиты. Их получают путем прессования и склеивания измельченной древесины в виде стружек, опилок, древесной пыли. Плиты изготавливают толщиной около 10-26 мм. Они прочны, почти не коробятся, хорошо обрабатываются режущими инструментами.

o Что из них изготавливают?

Мебель, двери, перегородки, стены, полы. Однако с течением времени они выделяют вредные для здоровья вещества, поэтому их нежелательно применять в жилых помещениях

o А что такое ДВП?

Древесноволокнистые плиты. Их прессуют в виде листов из пропаренной и измельченной до отдельных волокон древесной массы. Они имеют приятный серый цвет, ровные поверхности, гнутся, как и фанера. Применяют их для внутренней отделки помещений: облицовывания стен, по-толков, полов, в производстве мебели, дверей.

o В чем общий недостаток фанеры, ДСП и ДВП?

Они боятся сырости.

III. Практическая часть

1.Учащиеся разрезают обычным ножом брусок древесины мягкой породы (сосна, липа) вдоль и поперек волокон. В результате выполнения этой операции они приходят к выводу, что древесина легко расщепляется вдоль волокон при небольшом усилии,- а поперек -невозможно, даже приложив большое усилие.

2.Учащиеся пробуют определить породы древесины по образцам, рассматривают образцы пиломатериалов, фанеры, ДСП и ДВП.

Проверяют, легко ли обрабатываются образцы каким-либо инструментом (напильником, ножовкой и другими).

IV. Заключительная часть.

Подвести итоги урока, отметить наиболее активных учащихся во время обсуждения материала.

Провести уборку мастерской.

3 Текстура древесины Текстурой древесины называют рисунок на ее поверхности, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон. О красивой поверхности древесины говорят, что она имеет богатую текстуру. Красивые текстуры имеют дуб, ясень, а также растущие в Африке, Америке, Австралии породы красного дерева, дающие древесину красного цвета различных оттенков.

4 Пиломатериалы и древесные материалы При продольной распиловке стволов деревьев на лесопильных рамах получают различные пиломатериалы: брусья, бруски, доски, плестины, четвертины и горбыли. Пиломатериалы имеют следующие элементы: плести, кромки, ребра и торцы. В качестве конструкционного материала широко применяют фанеру, древесностружечные плиты (ДСП), древесноволокнистые плиты (ДВП).

19 Графическая документация Прежде чем изготовить какую-либо деталь, выполняют ее технический рисунок, эскиз или чертеж. Такие изображения будущего изделия называют графической документацией. Технический рисунок-это наглядное объемное изображение предмета, выполненное от руки с указанием размеров и материала. Эскиз представляет собой изображение детали от руки с указанием размеров и сохранением соотношений между ее частями. Чертежом называют изображение изделия, вычерченное с помощью чертежных инструментов по определенным правилам.

20 Этапы создания изделий из древесины Для того чтобы изготовить какое-либо изделие, необходимо выполнить ряд действий, то есть пройти ряд этапов. Прежде всего надо заранее продумать, из каких материалов будет состоять изделие Вначале изображают изделие в виде технического рисунка, эскиза или чертежа. Подбирают качественную заготовку из древесины необходимой породы. Размечают заготовку, проверяя размеры несколько раз. Затем строгают, пилят, зачищают и отделывают ее, превращая в готовое изделие. Изготовленное изделие необходимо проверить на прочность, испытать. Если обнаружатся какие-то недостатки, то надо найти причины их возникновения и устранить.

Процесс изготовления начинается с тщательной технической сушки досок хвойных пород, разделенных по сердцевине, до необходимого уровня влажности, который, однако, не должен превышать 15%. При этом необходимо следить за тем, чтобы в процессе не деформировалась.

Конструкционная защита древесины

Химические способы защиты древесины, безусловно, эффективны, но они не всегда могут быть применены по ряду причин. Например, ограничения в их применении возникают из-за технологических и организационно-производственных сложностей обработки лесоматериалов, изделий и конструкций.

Вероятность и скорость биоразрушения древесины в конструкциях зависят главным образом от температурно-влажностных условий, в которых она эксплуатируется. Как правило, в области конструкционной изыскивают простые и доступные меры по устройству либо тепло-, пароизоляции, либо вентиляции, а также обеспечению надежных стыков, защите от атмосферных воздействий и т.п., направленных на поддержание «сухого» режима.

Значение конструкционной профилактики трудно переоценить, если учесть, что она в ряде случаев является единственной и достаточной мерой защиты деревянных конструкций от неблагоприятных эксплуатационных воздействий. Конструкционная противогнилостная профилактика деревянных конструкций должна осуществляться во всех зданиях и сооружениях независимо от срока службы.

Основные требования конструкционной противогнилостной профилактики:

1) предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и поверхностными водами, а также от промерзания и конденсационного увлажнения;

2) систематическая просушка древесины конструкций путем обеспечения осушающего температурно-влажностного режима (вентиляция помещения);

3) применение для конструкций древесины, которая прошла атмосферную или камерную сушку (при влажности менее 18% грибы не развиваются).

Клееная древесина многие годы используется не только для монтажа стеновых конструкций, но и в качестве материала для изготовления стропильных ферм, рамных и арочных систем. Однако, справедливости ради, заметим, что раньше сложный крыши из конструкционного бруса не всегда имел нужную прочность. Причина проста: строители не могли в полной мере использовать преимущества материала из-за недостатков в его производстве. Наиболее сложным местом были швы.

В стене такая древесина показывала себя превосходно, поскольку здесь она подвергалась, в основном, лишь сжатию. А вот, монтаж стропильных систем требовал большей прочности из-за сложных нагрузок в разных направлениях (растяжение, скручивание и, естественно, сжатие). Недостаточная сдвиговая прочность приводила к частичному разрушению несущей системы крыши уже в первый год эксплуатации. Слабые места в конструкционной древесине особенно усложняли монтаж и эксплуатацию сложных крыш.

За несколько последних лет качество клееного бруса в России существенно улучшилось. Это дало возможность клееной древесине вытеснить из многих сфер строительства сталь и бетон, стропильные фермы из которых теперь значительно уступают деревянным по многим показателям. Но главное, теперь можно с успехом строить из конструкционного бруса большепролетные системы и производить монтаж сложных крыш.

Из многочисленных инноваций в производстве деревянных ферм, пожалуй, главной стало их армирование. Армирование существенно сказалось на усилении всевозможных сжатоизгибаемых и просто изгибаемых систем, устранив недостаток их сдвиговой прочности.

Для придания высокой надежности стропильным фермам внутрь составной древесины вклеивают стержни с периодическим профилем класса A300-400, 14-25 мм. в диаметре. При стандартных нагрузках на системы крышы допустимо использование также и арматуры класса A240. Её предварительно обезжиривают, обрабатывают антикоррозийным веществом, в отдельных случаях, на прутьях по длине склеивания нарезается резьба.

В качестве клеящего состава используются сложные эпоксидные смолы, в которых содержится маршалит (молотый песок) или смолы типа ЭД-20. С их помощью стальные стержни вкладываются под углом 30-40о по направлению к волокнам. Стыки и узлы модулей стропильных систем крепятся болтами или даже сваркой, если это позволяет термостойкость используемого клея. Таким образом, с помощью закладных элементов обеспечивалась сверхпрочность анкеровки узловых соединений ферм для крыши.

Следующим шагом в совершенствовании монтажа стропильных систем стало использование V-образных анкеров. Ими крепят закладные детали в клееном брусе. Надежность сопряжений стропильных ферм с использованием такого метода превышает прочность соединений бетонных конструкций. Испытания показали, что при запредельных нагрузках разрушается сама стропильная ферма, а соединение остается неповрежденным.

С описанной технологией монтаж сложных крыш значительно облегчился, а срок их эксплуатации вырос в несколько раз. Армирование открыло широкие возможности для монтажа стропильных систем стадионов, ледовых дворцов и других масштабных объектов. Теперь у строителей появился материал, который подчас не уступает стали в прочности, но при этом значительно легче, что очень важно в монтаже сложных крыш. Кроме того многие производители способны сейчас производить клееные фермы для крыш толщиной до полуметра и высотой свыше двух метров.

Антисептик для конструкционной древесины Видарон (Vidaron)

Продукт готов к применению.

Свойства:
- не вымывается;
- от грибка;
- от насекомых;
- глубоко проникает;
- для применения снаружи и внутри помещений.

Описание:
Готовая к применению, водная пропитка для предохранения древесины от действия насекомых и домового грибка, вызывающих глубокий распад древесины. Пропитка не вызывает коррозии металлических элементов. Эффективно защищает от действия атмосферных условий – не вымывается. Может покрываться любым финишным изделием.

Применение:
Для повсеместного и промышленного предохранения деревянных элементов, строительной и конструкционной древесины, устанавливаемой в открытом пространстве, подверженным действию атмосферных условий, а также в закрытых помещениях. Продукт допущен к в классах безопасности I, II, III.

Состав:
- триазолы, амины, пропиконазол.

Способ применения:
Подготовка основания:
- древесина, предназначенная для пропитки, должно быть очищена и сухая, с влажностью не выше 25%.
Пропитка:
- препарат перед применением и во время покраски старательно перемешивать;
- нанесение и высыхание изделия не может происходить при плохих атмосферных условиях;
- наносить при температуре основания и окружения от +5 до +30°C;
- наносить двукратно кистью, распылением, с интервалом не менее 2 часа, методом погружения целых элементом – в течение не менее 30 минут или в камерах под давлением;
- древесину после пропитывания выдержать мин. 72 часа под , на прокладках;
- в помещениях, в которых пропитывалась древесина, можно находиться после интенсивного проветривания в течение 3 суток.
Внимание – краситель является только показателем места покраски, не обладает никакими биоцидными свойствами и может вымыться.

Цветовая гамма:
бесцветный, коричневый, зеленый.

Способ упаковки:
упаковки из синтетических материалов – 5 кг, 20 кг.

Расход и производительность:
− 140 кг/м3 древесины, 3 класс безопасности – дерево, на которое воздействуют вымывающие факторы;
− 800 г пропитки/м2 площади древесины – двукратная покраска, 2 класс безопасности, древесина, на которую не воздействуют вымывающие факторы (упаковка 5 кг дo 6,25 м2);
− 600 г пропитки/м2 площади древесины – двукратная покраска, 1 класс безопасности, древесина, на которую не воздействуют вымывающие факторы (упаковка 5 кг дo 8 м2).

Период гарантии:
36 месяцев с даты производства.

Хранение и транспортировка:
Препарат беречь от замерзания. Хранить в сухих, вентилированных помещениях, вдалеке от пищевых продуктов и кормов, в местах, недоступных для детей. При транспортировке предохранить от перемещения, повреждения или порчи. Не допустить проникания в почву и воды. С отходами препарата обходиться согласно с нормами об отходах или использовать в соответствии с назначением. Упаковочные отходы предназначить на переработку.

Здоровье и безопасность:
Содержит пропиканазол. Может вызвать аллергическую реакцию. Беречь от детей. Не вдыхать пар/ распыленную жидкость. При попадании в глаза срочно промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Носить соответствующую защитную одежду и соответствующие защитные перчатки. Применять исключительно в хорошо проветриваемых помещениях. В случае отравления или аллергической реакции немедленно обратиться к врачу. В случае возникновения каких-либо тревожных симптомов срочно вызвать врача или отвести пострадавшего в больницу, показать упаковку препарата или этикетку.

ВНИМАНИЕ! Пациента без сознания уложить в боковой стандартной позиции, обеспечить ему спокойствие, защитить от потери тепла, контролировать дыхание пульс. Никогда не вызывать рвоты и не давать ничего проглатывать человеку без сознания или в обмороке. Подробная информация содержится в карте характеристики препарата. Продукт биоцидный, следует применять с соблюдением особенных мер предосторожности. Перед применением следует прочитать этикетку и информационный вкладыш.

Древесина в строительстве

Монолитная древесина Монолитная конструкционная древесина получается в результате двукратного опиливания бревна. Благодаря этому боковые и передние части элементов являются плоскими и имеют форму прямоугольника. Наиболее распространены: доски, брусья, рейки и четырехкантные бревна – отесанные с четырех сторон.

Клееная древесина Производится путем склеивания нескольких слоев продольных деревянных планок или полосок фанеры. Таким образом создаются конструкционные элементы, длина которых доходит даже до 40 м. Они выравниваются с четырех сторон и если возникает такая необходимость – фрезеруются и пропитываются. Из клееной древесины создаются элементы нестандартных форм (дуга, трапеция).

Наиболее часто используемым для ее производства материалом являются сосна, ель или скандинавская ель. Клееная древесина предназначена главным образом для выполнения больших конструкций, но иногда находит применение также в односемейном строительстве. Она превосходит традиционные пиломатериалы по прочности, поэтому из нее можно выполнить элементы очень большой ширины.
Проста в обработке. Имеет небольшую влажность – 10-12 %. Изготовленные из нее конструкции не деформируются. Многие элементы из конструкционной в заводских условиях лаком или специальной пропиткой и завернуты в пленку на время транспортировки. Двутавровые балки Изготавливают из плиты OSB, фанеры или клееной древесины.

Характеризуются очень высокой прочностью, небольшим весом, не склонны к деформации, высокой точностью размеров. Из-за малого веса монтаж таких балок очень простым, при этом не требуется использования сложных инструментов. В основном применяются в качестве балок перекрытия, стропил или столбов. На период транспортировки балки укладываются на специальные паллеты. Больше всего подходят хвойные…

Для сооружения конструкционных элементов должна использоваться, прежде всего, древесина хвойных деревьев – сосны, ели. Это сорта, обладают большой прочностью, а благодаря достаточно большому содержанию смолы - стойкостью к воздействию изменяющихся атмосферных условий. Кроме того, они общедоступны и относительно дешевы.

Самой легкой и наиболее прочной конструкционной древесиной является лиственничная. Но лиственница, как вид, находится под охраной, ее вырубка ограничена, поэтому она продается по очень высоким ценам. Иногда конструкционная древесина производится из лиственных деревьев – тополя или ольхи. Деревянные детали используются для изготовления самых разных конструкций – стен, стропил, лестниц, навесов, перекрытий: Древесина – прекрасный конструкционный материал. Она прочна, легко обрабатывается, относительно недорого стоит и, что важно, имеет небольшой вес.

Чаще всего в строительстве применяются:

Доски. Обычно имеют ширину от 75 до 250 мм и толщину 19-45 мм. Используются в основном, как укрепляющие конструкцию элементы. Применяются также для изготовления кровельной обрешетки. Иногда из досок изготавливают стропила в виде решеток (как правило в домах, где чердак не является жилым помещением);

Балки имеют ширину от 100 до 250 мм и толщину от 50 до 100 мм. Применяются в основном для изготовления стропил и балок перекрытий;

Бруски имеют обычно квадратное сечение со сторонами 100x100 мм, 175x175 мм. Чаще всего из них изготавливают мауэрлаты (нижние горизонтальные опоры стропил);

Рейки (планки).

Их ширина обычно составляет порядка 38-75 мм. Используются для изготовления различных видов каркасов (под плиты, под облицовку деревом). Применяются также в качестве контрреек при изготовлении стропил.

Конструкционная древесина в Украине - наиболее простой тип строительных пиломатериалов, изготавливаемый в основном из ели или сосны. Этот тип продукции является высокотехнологичным и постепенно получает широкое применение в современном строительстве.

Процесс изготовления начинается с тщательной технической хвойных пород, разделенных по сердцевине, до необходимого уровня влажности, который, однако, не должен превышать 15%. При этом необходимо следить за тем, чтобы в процессе не деформировалась. Высушенные доски проходят через строгальную линию, а затем сортируются вручную или автоматически по прочности. В это же время маркируются и вырезаются дефекты. В первую очередь сортировка производится для обеспечения необходимого уровня качества (нормы DIN 4074 - сортировка по прочности). В процессе сортировки могут также учитываться и эстетические требования, что бывает необходимо при производстве клееной продукции для внутренней отделки помещений. Затем производится сращивание заготовок на зубчатый шип. Это процесс производства теоретически бесконечной клееной доски.

После высыхания клея, заготовки проходят через строгальную линию и торцуются по длине. Конструкционная древесина широко применяется в современном производстве деревянных конструкций благодаря высокому уровню качества.

Урок № _____ Дата:_________________

Тема: Древесина – природный конструкционный материал.

Цели : создать условия для формирования у учащихся: понятий «древесина», «строение древесины» для выработки умений различать породы деревьев по их признакам; создать условия для развития у учащихся памяти, логического мышления, воображения; создать условия для формирования само- и взаимоконтроля.

Тип урока: комбинированный .

Формы работы: самостоятельная, индивидуальная, групповая .

ХОД УРОКА.

I. Организационный момент.

II. Актуализация опорных знаний.

Беседа

Вспомни, какой материал называют конструкционным.

Из какого сырья изготавливают бумагу, картон?

Назови конструкционные материалы, которые используют для производства автомобилей, самолетов, сооружения домов, изготовления домашней мебели. Где изготавливают указанные материалы и какое сырье для этого используют?

III. Изучение нового материала.

Развитие современной техники и технологий зависит от производства и использования разнообразных конструкционных материалов: древесины, металла, пластичных масс, стекла и т.п.

Большое распространение получило использование древесины. Изделия из нее применяют практически во всех сферах нашей жизни. Из этого материала изготавливают бумагу, картон, искусственный шелк, пластмассу, мебель, элементы зданий, музыкальные инструменты и сувениры и много других нужных вещей.

Все древесные породы делят на две группы: хвойные и лиственные (рис. 13).

Хвойные породы имеют листья в форме игл. К ним принадлежат: ель, сосна, кедр, лиственница, пихта и т.п. Лиственными породами являются ольха, липа, дуб, бук, граб и другие (рис. 14). Деревья используют для изготовления конструкционных древесных материалов.

Древесные материалы легко поддаются обработке различными режущими инструментами: пилками, ножами, долотами, сверлами, напильниками и другими. Элементы конструкций из древесных материалов надежно и крепко соединяются гвоздями, шурупами, а также склеиванием.

Деревья – самые высокие из всех растений, хотя есть среди них и карлики, до нескольких сантиметров высотой.

Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.

Ствол дерева имеет более толстую (комлевую) часть у основания и более тонкую - вершинную. Поверхность ствола покрыта корой. Кора является как бы одеждой для дерева и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего - лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой служит проводником соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева.

Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной. От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи. Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева. Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.

Камбий - тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование новых клеток и ежегодный прирост дерева по толщине. «Камбий» - от латинского «обмен» (питательными веществами).

Основные разрезы ствола.

1 - торцовый разрез;

2 - радиальный разрез;

3 - тангенциальный разрез

Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола. Разрез, проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцовым. Он перпендикулярен волокнам. Разрез 2, проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным. Он параллелен волокнам. Тангенциальный разрез 3 проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние. По этим разрезам выявляются различные свойства и рисунки древесины.

Породы древесины определяют по их характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету.

Дерево /порода/

Твердость

Цвет

Применение

Сосна /хвойная порода/

Древесина светло-красного цвета с ярко выраженной текстурой

Применяется для изготовления окон и дверей, полов и потолков, мебели, в строительстве судов, вагонов, мостов

Ель /хвойная порода/

Мягкая. Пропитана смолистыми веществами

Цвет белый с желтоватым оттенком

Применяется для изготовления музыкальных инструментов, мебели, окон и дверей

Береза /лиственная порода/

Твердая

Цвет белый с буроватым оттенком

Используется для изготовления фанеры, мебели, посуды, ружейных лож, ручек инструментов, лыж

Осина /лиственная порода/

Мягкая. Склонна к загниванию.

Цвет белый с зеленоватым оттенком.

Используется для изготовления спичек, посуды, игрушек, бумаги.

Липа /лиственная порода/

Мягкая.

Цвет белый с нежно-розовым оттенком.

Применяется для изготовления посуды, чертежных досок, карандашей, изделий с художественной резьбой.

Ольха /лиственная порода/

Мягкая.

Цвет белый, на воздухе краснеет.

Служит сырьем для изготовления фанеры, долбленой посуды, упаковочных ящиков.

Дуб /лиственная порода/

Твердая. На радиальном разрезе четко просматриваются сердцевинные лучи в виде блестящих полосок.

Цвет светло-желтый с коричнево-серым оттенком и ярко выраженной текстурой

Применяется для изготовления мебели, паркета, облицовывания ценных изделий, а также в конструкциях мостов и вагонов.

Рисунок на поверхности древесины, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон называют текстурой древесины. О красивой поверхности древесины говорят, что она имеет богатую текстуру. Например, древесина грецкого ореха имеет коричневые и серые цвета самых разнообразных оттенков, она высоко ценится при изготовлении из нее мебели, лож охотничьих ружей. Красивые текстуры имеют дуб, ясень, а также растущие в Африке, Америке и Австралии породы красного дерева, которые дают древесину красного цвета различных оттенков. Такие ценные породы древесины строгают на тонкие листы (шпон), которые наклеивают на ценные изделия.

Для изготовления полезных вещей используют разнообразные конструкционные материалы: металл, пластмассу, оргстекло, шелк, текстильные и другие материалы. Широкое распространение получило использование древесины и материалов из нее. Все конструкционные материалы имеют определенные свойства, которые необходимо учитывать при изготовлении изделий. К ним относятся уже известные тебе цвет и текстура древесины. Кроме того, необходимо также знать, как легко обрабатывается определенный вид древесины и материалы из нее, какой инструмент нужно для этого использовать, будут ли удерживаться в ней гвозди, шурупы и другие детали крепления, как будут влиять на древесные материалы влажность, изменения температуры окружающей среды и т.п. Нужно также предусмотреть, какой вид древесины или материалов из нее необходимо использовать, чтобы конструкция, например мост или многоэтажное здание, не разрушилась, если она будет использоваться при больших нагрузках и т.п.

Поможет дать ответ на эти вопросы знание механических свойств конструкционных материалов. К основным из них в первую очередь относятся: прочность, твердость, упругость .

Прочность – свойство, характеризующее устойчивость древесины против внешних механических усилий, то есть ее способность выдерживать большие нагрузки и не разрушаться. Из древесины высокой прочности стоит изготавливать конструкционные элементы, то есть те, которые подлежат значительной нагрузке. Наиболее прочной является древесина дуба, затем идут ясень, граб, клен, береза, сосна, ель, ольха, осина, липа.

Твердость – способность материала оказывать сопротивление проникновению в него другого твердого тела, например орудий обработки (ножей, пилок, стамесок, сверл и других режущих инструментов). Знание твердости древесины имеет большое значение. Режущие инструменты для обработки древесины используют с учетом этого свойства. Чем тверже древесина, тем тяжелее ее обрабатывать и тем больший угол обострения должен иметь инструмент.

По твердости древесину можно расположить в такой последовательности: граб, дуб, ясень, клен, береза, сосна, ольха, ель, липа. То есть самую большую твердость имеет граб. Следовательно, его трудно обрабатывать режущим инструментом. Легче всех древесных материалов обрабатывать липу. Поэтому ее используют преимущественно для изготовления сувениров, вещей домашнего потребления и т.п.

Упругость – свойство материала изменять свою форму (и не разрушаться) под действием нагрузки и возобновлять ее после прекращения этого действия. Древесина сгибается (деформируется) под действием силы и опять выравнивается, или пружинит, после снятия нагрузки. Высокую упругость имеет древесина ясеня, дуба, лиственницы, сосны и других пород.

IV. Закрепление изученного материала.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

Определение пород древесины по образцам.

Изучите таблицу пород деревьев.

Выпишите в тетрадь основные признаки, по которым определяются породы древесины.

Определите породы древесины по образцам, выданным учителем.

V. Подведение итогов.

Беседа:

1. Какие породы древесины относят к хвойным? К лиственным?

2. Какие древесные материалы изготавливают на деревообрабатывающих предприятиях?

3. Что называют текстурой древесины?

4. Каково строение дерева?

5. Какие виды пиломатериалов ты знаешь?

6. Охарактеризуй роль леса в жизни человека.

7. Как влияют зеленые насаждения на улучшение окружающей природной среды?

VI. Домашнее задание.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Выучить конспект.