Мособлполизрафа
Москва, Филипповский, 13.
и и
им
Широко применяемая в винтостроении древесина ясеня и отчасти
iy6a требует от конструкторов отчетливого представления о физико«еханических свойствах этих пород. <...> Одним из важных факторов этих
:войств является модуль упругости на растяжение и сжатие. <...> Например, в справочнике Hutte приведено для дуба -Ераст =
= 108 000 кг/см?, Есж— 103 000 кг)см2, причем без указания влажности,,
для ясеня же не дано никаких указаний не только по модулю упругости, но даже в отношении основных коэфициентов крепости, между
тем ясень является основной породой, применяемой в деревянном
винтостроении. <...> В этой работе было показано, что влажность и удельный вес, являющиеся главными факторами, влияющими на большинство основных механических свойств древесины, оказывают также влияние на
модуль упругости древесины сосны. <...> •*
Вследствие этого работа по исследованию модуля упругости на
растяжение и сжатие древесины ясеня и дуба, поставленная отделом. <...> В отношении отбора древесины, взятия образцов, методики физикомеханических испытаний в настоящей работе не было сделано существенных отклонений от применявшихся ранее. <...> а) в части методики механических испытаний были проведены
предварительные испытания для установления предела пропорциональности, порядка подсчета окончательной деформации и выяснения
влияния скорости нарастания нагрузки на модуль упругости; <...> б) в части физических испытаний для более полного освещения
зависимости модуля упругости от удельного веса последний определялся для всех испытанных образцов; <...> в) при обработке экспериментального материала был также использовав способ наименьших квадратов. <...> Остатки от кряжей представляли собой отрезки досок разной
длины (от 0,4 до 2,2 м). <...> ВЫБОРКА ОБРАЗЦОВ
Отбор трех кряжей для каждой породы был произведен с целью
изучения влияния удельного веса на модуль упругости. <...> Из каждого кряжа было взято по 3 группы на каждый род сопротивления, причем группа <...>
Исследование_модуля_упругости_древесины_ясеня_и_дуба.pdf
ВВЕДЕНИЕ
Широко применяемая в винтостроении древесина ясеня и отчасти
iy6a требует от конструкторов отчетливого представления о физико«еханических
свойствах этих пород. Одним из важных факторов этих
:войств является модуль упругости на растяжение и сжатие.
В существующей специальной литературе и технических справочОтв.
редактор ВИАМ проф. И. В. Сидор им
Технический редактор Л. Д. М инк и и
Сдано * набор 1]1Х 1933 г.
Подписано к печати 23'Х1 1933 г.
Объем 3 п. л. В 1 п. л. 57 466 ан.
72 X 105/,,. 3. Т. 1033.
Уполн. Главлита В—64 S4S.
Тираж 1500 вкз.
7-я тип. Мособлполизрафа
Москва, Филипповский, 13.
никах наблюдается крупный пробел в этом отношении.
Данные по модулю упругости носят ориентировочный, недостаточно
обоснованный характер и могут быть рассматриваемы только как
грубое приближение.
В настоящее время в инженерном и особенно авиационном деле
при расчете деревянных конструкций применяют точные методы
строительной механики, мало отличающиеся от применяемых при
расчете металлических.
Пользование старыми данными вносит крупную неточность в расчет,
с которой примириться нельзя.
Например, в справочнике Hutte приведено для дуба -Ераст
= 108 000 кг/см?, Есж— 103 000 кг)см2
=
, причем без указания влажности,,
для ясеня же не дано никаких указаний не только по модулю упругости,
но даже в отношении основных коэфициентов крепости, между
тем ясень является основной породой, применяемой в деревянном
винтостроении.
В связи с этим отдел авиалеса Всесоюзного научно-исследовательского
института авиационных материалов (ВИАМ) уделяет много внимания
исследованию физико-механических свойств древесины ясеня.
В этом направлении уже была проделана первая систематическая
и' выполняется ряд работ, относящихся к ясеню, взятому из
работа1
салась сосны2
разных, районов СССР.
Первая работа по исследованию модуля упругости древесины ка.
В
этой работе было показано, что влажность и удельный вес, являющиеся
главными факторами, влияющими на большинство основных
механических свойств древесины, оказывают также влияние на
модуль упругости древесины сосны.
•*
Вследствие этого работа по исследованию модуля упругости на
растяжение и сжатие древесины ясеня и дуба, поставленная отделом.
1 Г. А Сафронов и А. Н. Флаксерман, Исследование физико-механических
свойств древесины ясеня, березы и клена. Труды ЦАГИ, вып. 79.
Б. И. С а в к о в и Г. В. Мухин. Исследование модуля упругости древесины,
сосны. Труды ЦАГИ, вып. 107.
3
Стр.2
авиалеса ВИАМ для уточнения расчета авиационных конструкций,
была проведена с выяснением влияния тех же факторов.
В отношении отбора древесины, взятия образцов, методики физикомеханических
испытаний в настоящей работе не было сделано существенных
отклонений от применявшихся ранее.
Можно указать лишь на следующие дополнения:
а) в части методики механических испытаний были проведены
предварительные испытания для установления предела пропорциональности,
порядка подсчета окончательной деформации и выяснения
влияния скорости нарастания нагрузки на модуль упругости;
б) в части физических испытаний для более полного освещения
зависимости модуля упругости от удельного веса последний определялся
для всех испытанных образцов;
зовав способ наименьших квадратов.
При выполнении работы деятельное участие как в части эксперив)
при обработке экспериментального материала был также испольмента,
так и обработки результатов принимал старший техник Н. П.
Леднев, которому считаю долгом выразить благодарность.
1. МАТЕРИАЛ
весом и, следовательно, с разными механическими свойствами.
Для работы с ясенем были использованы остатки от испытанных
модельных кряжей, хорошо изученных в отношении физико-механических
свойств в одной из предыдущих работ1
нявшей наличие каких-либо существенных дефектов.
Для каждой породы были отобраны по 3 кряжа с разным удельным
.
Характеристика этих кряжей следующая:
,
*
О.
•х
%
177
121
179
Удельный вес С?15
ядро
0,86
0,83
0,68
оболонь
0,90
0,72
0,62
средн.
0,88
0,80
0,66
Коэф. креп,
на сжат.
Dis
кг/см*
598
457
439
Таблица 1
Характеристика физико-механических свойств древесины ясеня
Коэф. креп,
на ст. изг.
5 ] 5
кг/см?
1447
1134
866
Сопрот.
ударному
изгибу А
0,751
0,407
0,392
Эти кряжи были распилены по обычной схеме, принятой в отделе
авиалеса ВИАМ для исследования основных физико-механических
свойств.
Остатки от кряжей представляли собой отрезки досок разной
Материал для испытаний выбирался с особой тщательностью, устрадлины
(от 0,4 до 2,2 м).
Из них были взяты все, пригодные для надлежащего выбора образцов.
Что
касается дуба, то для него материалом послужила древесиьа
одной партии, взятая в авиаскладе.
При отборе трех кряжей главным образом учитывалось отсутствие
весу.
в них эксцентричности, большой косослойности и каких-либо ненормальностей
в макроструктуре.
В табл. 2 приведена характеристика этих кряжей по удельному
Таблица 2
Характеристика древесины дуба
№ кряжей
6
2
Си. Труды ЦАГИ, вып. 79.
Удельный вес <715
0,73
0,68
0,61
Стр.3
2. ВЫБОРКА ОБРАЗЦОВ
Отбор трех кряжей для каждой породы был произведен с целью
изучения влияния удельного веса на модуль упругости.
ния прочих факторов для каждого кряжа отдельно были составлены
схемы отбора образцов.
Для изучения влияния влажности с учетом максимального исключедруг
к другу в продольном или поперечном направлении кряжа.
все предусмотренные градации влажности.
В пределах Группы образцы брались из брусков, примыкавших
вых слоев, отсчитываемых от периферии.
Намеченное число образцов было разбито на группы, объединявшие
Для этой цели образцы из кряжа брались из одних й тех же годо1
*;
Из каждого кряжа было взято по 3 группы на каждый род сопротивления,
причем группа состояла из 6 образцов, из которых 5
предназначались для достижения разных влажностей методом однократного
выдерживания в банках с разными растворами серной кислоты
и один для достижения разных влажностей методом многократного
выдерживания, о чем более подробно будет изложено ниже.
Деление на группы имело особое значение для древесины ясеня,
представленной, как сказано выше, в виде отдельных отрезков досок.
и Образцы брались из ядровой части в количестве 18 на растяжение
18 на сжатие.
Кроме того из кряжа со средним удельным весом (№ 121) в целях
контроля были взяты две дополнительные группы, также по 6 образцов,
одна для растяжения, другая для сжатия, представлявшие оболонную
часть.
'
Выборка древесины для этих групп была произведена аналогично
остальным.
В зависимости от имевшихся остатков досок они были использованы
следующим образом:
Для кряжа № 177
121
179
фиг. 1.
доски
1-4 *
5-8
2—8 вкл.
.
Схема выборки образцов для древесины ясеня представлена на
•
В ней короткие прямоугольники обозначают образцы на сжатие, а
длинные — на растяжение.
с однократным выдерживанием, звездочками обозначены образцы с
многократным выдерживанием.
Цифрами показаны намеченные проценты влажности для образцов
ками, поставленными вблизи цифр или звездочек, или их отсутствием.
В табл. 3 приведены итоги выборки образцов:
Таблица 3
Растяжение
кряжей
177
121
179
Итого
ядро
18
18
18
54
оболонь
6
6
Сжатие
ядро
оболонь
6
54
6
Всего
Фиг. 1. Схема отбора образцов древесины ясеня
—
120
Принадлежность образцов к той или иной группе отмечена черточя
Ластикам»
7
„/"с
„
„ * LJK-J t
I
II
I
IT
„ / „Г Г-Г-1 WI Д'Х^Ш
l-JgСжатие
п!1
Растяжение
Растямемя
Носка!.
Ира
- •»
., *
.. s
.
«
„ 1
Сжатие.
•
i
I
/J- i nr ^
/С/ЗЯ-W /^/г1
'
оооооо
Стр.4