- •Учреждение образования
- •«Международный государственный экологический университет
- •Им. А.Д Сахарова
- •Кафедра «Возобновляемые источники энергии»
- •Лабораторная работа
- •1 Физические свойства древесины
- •1.1 Влажность древесины и свойства, связанные с её изменением
- •1. 4 Звуковые свойства
- •1.5 Свойства древесины, проявляющиеся под воздействием электромагнитных излучений
- •1.2 Тепловые свойства
- •1.3 Электрические свойства
- •2 Механические свойства древесины
- •3 Эксплуатационные и технологические свойства
- •4 Процесс сушки пиломатериалов и расчет теплового баланса
- •Последовательность расчета
1.2 Тепловые свойства
К тепловым свойствам относятся теплоёмкость, теплопроводность, температуропроводность и тепловое расширение.
Теплоёмкость. Показателем способности древесины аккумулировать тепло является удельная теплоёмкость С, представляющая собой количество теплоты, необходимое для того чтобы нагреть 1 кг массы древесины на 1 (0) С. Удельная теплоёмкость для всех пород одинакова. С увеличением влажности теплоёмкость увеличивается.
Теплопроводность - свойство, характеризующее интенсивность переноса тепла в материале. Коэффициент теплопроводности с увеличением температуры, влажности и плотности увеличивается. Вдоль волокон в 2 раза больше, чем поперёк.
Температуропроводность характеризует способность древесины выравнивать температуру по объёму.
Тепловое расширение - способность древесины увеличивать линейные размеры и объём при нагревании. Коэффициент теплового расширения древесины в 3-10 раз меньше, чем у металла, бетона, стекла.
1.3 Электрические свойства
Электропроводность - способность древесины проводить электрический ток, которая находится в обратной зависимости от электрического сопротивления.
Сухая древесина относится к диэлектрикам. С повышением влажности древесины сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение (в десятки миллионов раз) сопротивления наблюдается при увеличении содержания связанной воды. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки или сотни раз. Этим объясняется снижение точности определения влажности электровлагомерами в области, выше Wпн.
Электрическая прочность - способность древесины противостоять пробою, т.е. снижению сопротивления при больших напряжениях.
Диэлектрические свойства характеризуют поведение древесины в переменном электрическом поле. Показатели: диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь.
Диэлектрическая проницаемость равна отношению ёмкости конденсатора с прокладкой из древесины к ёмкости конденсатора с воздушным зазором между электродами. Этот показатель для сухой древесины равен 2-3.
Пьезоэлектрические свойства проявляются в том, что под действием механических усилий на поверхности древесины возникают электрические заряды.
1. 4 Звуковые свойства
Одно из этих свойств - звукопроводность, показателем которой являются скорость звука. Скорость звука С, м/с, в древесине можно определить по формуле:
C = (E / p)½,
где Е - динамический модуль упругости, Н/м2; р - плотность древесины, кг/м3.
Другой важный показатель, характеризующий способность древесины отражать и проводить звук, - акустическое сопротивление, Па*с/м: R = p * C.
1.5 Свойства древесины, проявляющиеся под воздействием электромагнитных излучений
Поверхностные зоны древесины могут эффективно прогреваться с помощью невидимых инфракрасных лучей. Значительно глубже - до 10-15 см - проникают в древесину лучи видимого света. По характеру отражения световых лучей можно оценивать наличие видимых пороков древесины. Световое лазерное излучение прожигает древесину и в последнее время успешно используется для выжигания деталей сложной конфигурации.
Ультрафиолетовые лучи проникают гораздо хуже в древесину, но вызывают свечение - люминесценцию, которое может быть использовано для определения качества древесины.
Рентгеновские лучи используются для определения особенностей тонкого строения древесины, выявления скрытых пороков и в других случаях.
Из ядерных излучений можно отметить бета-излучения, которые используются при денсиметрии растущего дерева. Гораздо шире могут применятся гамма-излучения, которые глубже проникают в древесину и используются при определении её плотности, обнаружении гнилей в рудничной стойке, конструкциях и т.д.
