1 Определение числа годичных слоев в 1 см и содержания поздней древесины в годичном слое

1. Цель и содержание работы

Целью работы является ознакомление с методом определения числа годичных слоев в 1 см и содержание поздней древесины в годичном слое.

Содержание работы включает:

- изучение метода;

- определение соответствующих показателей;

- обработку результатов и формулирование выводов.

2. Краткая теория

Макроструктура древесины – особенности строения, выявленные простейшими оптическими средствами или даже невооруженным глазом.

Число годичных слоев в 1 см и содержание поздней древесины в годичном слое являются основными характеристиками макроструктуры.

Для определения этих показателей должны быть хорошо видны годичные слои и четкие границы между ранней и поздней древесиной в пределах каждого годичного слоя. Этому условию соответствует древесина хвойных и кольцесосудистых пород. У части рассеянно-сосудистых пород можно определить только ширину годичных слоев, а у некоторых пород затруднено определение и этого показателя. Ширина годичных слоев и содержание поздней древесины у различных пород различны, изменяются по высоте и радиусу ствола, зависят от условий произрастания.

Число годичных слоев, n, шт, в 1 см определяют по формуле

(1.1)

где N – общее число целых годичных слоев;

l – протяжение годичных слоев по радиальному направлению в см.

Содержание поздней древесины, m, % , определяютпо формуле

(1.2)

где σ – ширина поздней древесины в каждом годичном слое, мм;

l – протяжение годичных слоев по радиальному направлению, мм.

Как правило, большое количество годичных слоев и большой процент поздней древесины соответствует более высоким показателям механических свойств. В целом ряде стандартов на древесные материалы (авиационные пиломатериалы, резонансная древесина и др.) содержатся требования определенных допустимых величин числа годичных слоёв в 1 см (или ширины годичных слоев) и процента поздней древесины.

3. Аппаратура и материалы

При выполнении работы применяют: лупу с измерительной линейкой, обеспечивающей точность измерения 0,1 мм, линейку, образцы древесины различных пород следующих размеров, мм: длина – 10…20; ширина и толщина - …20. Допускается применять образцы, предназначенные для других видов испытаний, при наличии торцевой поверхности размером не менее 20 мм в радиальном направлении.

1.4 Порядок проведения работы

- подготавливают журнал наблюдения (табл. 1.1);

Таблица 1.1 – Протокол определения числа годичных слоев в 1 см и содержания поздней древесины в годичном слое

Поро-да	Марки-ровка образ-ца	Общее число годичных слоев N	Протяжение годичных слоев по радиальному направлению, см, l	Общая ширина поздней древесины Σσ	Число годичных слоев в 1 см, n	Содержание поздней древесины, %, m	Примечание

- нумеруют полученный образец двумя большими буквами, характеризующими фамилии студентов, выполняющих совместно эту работу;

- определяют породу древесины, используя определитель пород;

- на торцевой поверхности проводят карандашом по линейке линию в радиальном направлении (рис.1.1);

- отмечают на этой линии границы целых годичных слоев на участке примерно в 20 мм;

- измеряют линейкой расстояние l;

- подсчитывают число годичных слоев N на измерительном участке;

- измеряют в каждом годичном слое ширину поздней зоны σ измерительной линейкой.

Рисунок 1.1 – Схема определения числа годичных слоев в 1 см и содержание поздней древесины

5. Обработка результатов

Обработку результатов проводят в следующей последовательности:

- определяют по формуле 1.1 число годичных слоев в 1 см;

- определяют по формуле 1.2 содержание поздней древесины;

- формулируют выводы.

2 Определение влажности древесины весовым методом

2.1 Цель и содержание работы

Целью работы является ознакомление с весовым (классическим) методом определения влажности древесины

Содержание работы включает:

- изучение метода;

- определение начальной влажности древесины;

- обработку результатов и формулирование выводов.

2.2 Краткая теория

В физике влажные материалы по характеру взаимодействия с влагой делятся на три основных вида: коллоидные, капиллярно-пористые и капиллярно-пористые коллоидные.

Древесину относят к последнему виду.

Вода является основным компонентом древесины, который необходимо постоянно контролировать. Во-первых, это основной фактор, способствующий ее разрушению. Так, при температуре более 6°С и ее влажности более 22 % активизируется деятельность дереворазрушающих грибов. Во-вторых, проявляются такие явления как усушка и разбухание, приводящие к изменению ее размеров, что негативно отражается на эксплуатационных свойствах изделий из древесины.

Для количественной оценки содержания воды в древесине используют понятие «влажность».

Влажностью древесины называется процентное содержание в ней воды.

Различают абсолютную и относительную влажность древесины. В деревообрабатывающей промышленности используется показатель абсолютной влажности.

Абсолютная влажность, W, % рассчитывается по формуле

(2.1)

где m – масса пробы (образца секции) влажной древесины, г;

m_о – масса пробы в абсолютно сухом состоянии, г.

Весовой метод используется для определения влажности многих материалов: зерна, сена, торфа, сахара и т.д. Этот метод самый точный. Однако он длителен и неудобен, т.к. требует применения вспомогательного оборудования. Его используют при проведении научных исследований, определении физико-механических испытаний древесины и изделий из неё, контроле влажности пиломатериалов во время их сушки методом контрольного образца, проверке электрического метода определения влажности древесины.

Его особенности:

- весы должны обеспечивать точность до второго (третьего) знаков;

- сушильная камера должна поддерживать температуру на 1 °С выше уровня кипения воды.

2.3 Аппаратура и материалы

Для проведения работы применяют: древесные породы различной влажности, сушильный шкаф, весы ДИ-8, ножовки ручные, шлифшкурку, целлофановые пакеты, эксикатор с безводным хлористым кальцием.

2.4 Порядок поведение работы

- подготавливают журнал наблюдения (таблица 2.1).

Таблица 2.1 – Журнал определения влажности заготовок

№ секции	Масса секции, г			Начальная влажность, % W
	Начальная, mнач.	Промежу-точная, mci	В абсолютно сухом состоянии, mс

- вырезают из заготовки на расстоянии 50 мм от торца секцию влажности (СВ) толщиной 5…10 мм и слегка защищают ее шлифшкуркой от заусенцев;

- нумеруют СВ двумя большими буквами, характеризующими фамилии студентов, выполняющих совместно эту работу;

- помещают СВ в целлофановые пакеты для предатвращения испарения влаги;

- взвешивают секции на весах ДИ-8;

- помещают секции в сушильный шкаф и высушивают до постоянной массы (первое взвешивание производят через 1,5 часа, а последующее через каждые 0,5 часа).

2.5 Обработка результатов

- определяют по формуле (2.1) влажность секций;

- формулируют выводы.