Способность древесины сопротивляться ударному изгибу характеризуется прежде всего максимальной работой, поглощенной образцом без разрушения. Чем меньше величина работы, потребной для разрушения образца, тем выше его хрупкость.
Для испытания на ударный изгиб применяются такие же образцы, как и для статического изгиба. Испытание проводится на особой машине — маятниковом копре. В исходном положении маятник обладает запасом энергии, определяемым высотой его подъема Н1. При падении маятник одним ударом разрушает образец и поднимается на меньшую высоту Н2. При этом расходуется часть энергии, которую можно определить по разнице высот Н1 и Н2 Допускается использовать копры с запасом энергии маятника от 5 до 15 кГм. Опоры и боек маятника должны иметь закругление радиусом 15 мм; расстояние между центрами опор 24 см. Образец располагают на опорах так, чтобы удар был посредине длины образца. По шкале копра отсчитывают с точностью до 0,1 кГм работу Q,. затраченную на разрушение образца при изломе. Удельная работа при ударном изгибе А вычисляется с точностью до 0,01 кГм/см3 по формуле:
где b и h — ширина и высота образца, см. При испытаниях на ударный изгиб по описанному методу необходимо иметь в виду, что общая работа, затраченная на разрушение образца, слагается из двух величин: работы, затраченной на изгиб образца, и работы, затраченной на местное смятие (под бойком). При одном и том же сечении в коротких образцах большая часть работы будет на смятие, а в длиных образцах — на изгиб, поэтому при испытаниях на ударный изгиб лучше применять образцы с большим отношением пролета к высоте образца. Удельная работа при ударном изгибе — показатель ударной вязкости и служит лишь для сравнительной оценки качества древесины; для расчетов конструкций этот показатель не может быть использован. Вид излома, как и при статическом изгибе, характерен для качества древесины: вязкая древесина с высоким сопротивлением ударному изгибу дает защепистый излом, в то время как хрупкая древесина — раковистый.
Породы с резкой разницей между ранней и поздней зонам» годичного слоя (хвойные, кольцесосудистые лиственные) обнаруживают заметное различие в сопротивлении радиальном и тангенциальному изгибам. Так, у лиственницы сопротивление радиальному изгибу на 50%, у ели на 35%, а у ясеня на 20% выше, чем тангенциальному; древесина же рассеяннососудистых лиственных пород в обоих случаях оказывает одинаковое сопротивление. Древесина лиственных пород оказывает в среднем в 2 раза (мягкие в 1,5, а твердые в 2,5 раза) большее сопротивление ударному изгибу, чем древесина хвойных пород.Таблица 41. Удельная работа при ударном изгибе древесины.
Порода | Удельная работа, кГм/см3, при влажности | Порода | Удельная работа, кГм/см3, при влажности | ||
15% | 30% и выше | 15% | 30% и выше | ||
Лиственница | 0,25 | 0,22 | Ясень обыкновенный | 0,43 | 0,38 |
Сосна | 0,20 | 0,18 | Осина | 0,41 | 0,37 |
Ель | 0,19 | 0,17 | Бук | 0,39 | 0,35 |
Кедр | 0,15 | 0,13 | Дуб | 0,37 | 0,33 |
Пихта сибирская | 0,14 | 0,13 | Клен | 0,37 | 0,33 |
Акация белая | 0,92 | 0,82 | Орех грецкий | 0,30 | 0,32 |
Груша | 0,56 | 0,50 | Липа | 0,28 | 0,25 |
Граб | 0,48 | 0,43 | Ольха | 0,25 | 0,22 |
Береза | 0,45 | 0,40 | Тополь | 0,19 | 0,17 |
Вяз | 0,45 | 0,40 |
|
|
|