Определяне на твърдостта на дървесината по методите на Бринел и Янк

Разлики между статични и динамични методи

За измерване на твърдостта на дървесината се използват различни видове методи:

Статистически (по Бринел, Рокуел, Кнуп, Викерс) представлява вдлъбнатина на свръхтвърд предмет в повърхността на дървото. Този обект може да бъде диамантен конус или метална топка; тяхната деформация може да се пренебрегне;
При динамичните методи (по Shore, Morin, Bauman, Schwartz, Grave) се създава топчен отпечатък в материала при ударно натоварване;
В някои случаи твърдостта се определя от устойчивостта на абразия и смилане.

Графична схема за измерване на твърдостта на дървесината по: а) Бринел; б) Рокуел; в) Викерс.

Метод на Йохан Август Бринел

Методът на Бринел се използва за определяне на твърдостта на дървесината. Резултатът му е цифров показател, в България и Европа се обозначава върху дървото и показва неговата твърдост.Същността на самия метод е следната: малка стоманена топка с диаметър 10 mm се притиска в малък фрагмент от изпитвания материал със сила 100 kg Измерва се дупката, която остава след това. Твърдостта на дървото и индикаторът по скалата на Бринел са толкова по-високи, колкото по-малка е следата от топката.

При избора на паркет е добре да се запознаете с твърдостта по Бринел на избрания материал. За да се увеличи издръжливостта на паркета при производството на висококачествена дървесина, обикновено се използва дървесина със средно ниво на твърдост. Преди да направите окончателния избор на материал за подови настилки, няма да е излишно да разгледате характеристиките на най-популярните дървесни видове.

Излагането на механично напрежение зависи пряко от това колко висока е стойносттаиндекс на твърдост. Колкото по-висок е, толкова по-малка е вероятността да се открият драскотини дори след продължителна употреба.

Таблицата по-долу показва числените стойности на твърдостта по Бринел на най-често срещаните дървесни видове. Тези сравнителни данни ви позволяват да разберете кой вид дървен материал има най-висока твърдост. Най-твърдите дървесни видове са и най-скъпите: като правило това са екзотични сортове дървесина.

Таблица за твърдост на дърво по Бринел

Можем да кажем, че твърдостта на дървесния материал отразява способността му да устои на проникването на чуждо тяло с определена форма. Условно могат да се разграничат три групи дървета: меки, твърди и много твърди. Индексът на крайна твърдост на меките дървета е 40 MPa. Твърдата дървесина включва дървесина с крайна твърдост в диапазона от 40 до 80 MPa. Много твърдите дървесни видове се характеризират с крайна твърдост над 80 MPa.

Индексът на твърдост на дървесния материал трябва да се вземе предвид при обработка с фреза или трион. Необходимо е също така да се вземе предвид фактът, че възлите и израстъците създават затруднения: тяхната твърдост е по-висока от тази на самото дърво.

Степента на якост на удар отразява колко добре даден дървен материал е в състояние да поеме работата при удар, като същевременно запазва целостта си. За да се определи, се провеждат тестове за огъване. Стоманена топка с диаметър 2,5 cm се пуска от височина 50 cm върху малко парче дърво. Размерът на пробата зависи от стойността на индекса на твърдост на дървото: колкото по-ниска е твърдостта, толкова по-голяма е площта. Средно якостта на удар на широколистните дървета е 2 пъти по-висока от тази на иглолистните. Има смисъл да се вземе предвид в случаите, когато дървото е подложено на системно триене и се използвав производството на стълби и парапети, подова декорация.

Методът на Габриел Янк

Методът за измерване на твърдостта на Yank се различава от Brinell по това, че за тестване се взема стоманена топка с малко по-голям диаметър (11,28 mm вместо 10 mm според Brinell) + те измерват не дупката, образувана в резултат на падането на топката, а силата, с която е необходимо да натиснете топката в дървото, така че да влезе дълбоко в нея с 50% от диаметъра си.

Таблицата не показва диапазоните, в които се намира стойността на твърдостта на различните видове дървесина. Стойностите на скалата на Jank са взети от англоезични източници и съответстват на дървесина след атмосферно изсушаване, нейното съдържание на влага е 12%.

Видът дървесина и характеристиките на климатичните условия на района, в който расте, в крайна сметка са определящите фактори за твърдостта на дървесината, следователно дори в рамките на една и съща скална проба има огромна вариация в стойностите. В европейските страни и в България твърдостта обикновено се дава в единици по скалата на Бринел, докато в САЩ масово се използват данните по скалата на Янка.