Меню

Твердость древесины разных пород

Плотность древесины и её твердость (коэффициент Бринелля) у разных пород. Таблица

Плотность и твердость древесины разных пород зависят от многих внешних факторов:

  • влажность;
  • возраст;
  • регион произрастания;
  • пористость.

Чем меньше влаги содержит дерево, тем выше его плотность. Расчет данного показателя стандартный, и знаком всем из курса школьной физики. Это масса, разделенная на объем.

Твердость древесины

Твердость древесины определяют простым тестом по Бринеллю. Металлический шарик диаметром 0,1 см вдавливают в поверхность дерева. Образовавшуюся лунку измеряют. Глубина следа – основа расчета коэффициента Бринелля, который оценивает фактическую твердость древесины. Чем выше коэффициент, тем тверже и прочнее порода.

Рассчитать необходимый показатель самостоятельно не всегда возможно, поэтому при оценке прочностных характеристик стоит ориентироваться на плотность древесины, ее табличные значения.

Плотность древесины

Плотность древесины делят на три стандартные группы. Так как показатель прямо пропорционален твердости, то можно делать выводы по всем основным параметрам древесных пород. Различают деревья:

  • малой плотности – ель, сосну, пихту, кедр, каштан;
  • средней полости – березу, бук, орех, грушу;
  • высокой плотности – граб, самшит, акацию, ясень.

Для удобства оценки и выбора плотность и твердость древесины разных пород сведены в таблицу. Это помогает сравнивать физико-механические характеристики дерева и подбирать породу, оптимальную для производственных или строительно-отделочных работ.

Источник

Твердость древесины

Твёрдость древесины зависит, что весьма логично, от породы дерева. Условно можно разделить древесину по твёрдости на 6 групп: очень мягкая, мягкая, средней твёрдости, твёрдая, очень твёрдая, твёрдая как кость. Рассмотрим данное деление на наиболее известных сортах:

  • очень мягкая: верба, тополь, осина, пихта, ель, белая сосна,
  • мягкая: берёза, ольха, липа, лиственница, красное дерево,
  • средней твёрдости: вяз, орех, черная сосна
  • твёрдая: дуб, ясень, яблоня, груша, вишня, тиковое дерево,
  • очень твёрдая: дуб, граб, бук, тис, белая акация, палисандр,
  • твёрдая как кость: эбонитовое дерево, кокос, гвояковое дерево.

Измерение твёрдости древесины производится в Европе и Америке по разным шкалам – Бринеллю и Янку соответственно, вот пример вариант применяемый у нас, шкала Бринелля.

Твердость древесины по шкале Бриннеля

Для производства качественных изделий из дерева мастеру требуется определить твердость породы. Для ее определения традиционно применяется метод Бриннеля. Суть метода заключается в вдавливании 10 мм шарика в поверхность заготовки с силой 100 кг. По характеру повреждения и диаметру образовавшейся лунки и определяют величину твердости. Соответственно, древесина с более высоким коэффициентом твердости гораздо надежнее и крепче пород с меньшим показателем.

Учитывать следует и изменения в твердости, происходящие во время работы с заготовками. Так, например, твердость породы дерева меняется в зависимости от типа его распила (при радиальном распиле древесина тверже, чем при тангенциальном). Поэтому в данной таблицы собраны исключительно средние показатели.

Плотность древесины

Как известно, плотность древесины и уровень влажности напрямую связаны. Поэтому, для сравнения все заготовки приводят к единому показателю уровня влажности — 12%. Принято считать, что тяжелая древесина обладает повышенным запасом прочности, в то время, как легкая считается менее надежной. По влажности древесина подразделяется на три группы:

  • Породы с малой плотностью (сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, орех, каштан);
  • Породы средней плотности (лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень);
  • Породы высокой плотности (акация, береза, самшит, фисташка, кизил);

Качество и твердость древесины определяется по нескольким критериям. Ниже мы подробно рассмотрим каждый из них:

  • Износостойкость. Этим понятием обозначается способность древесины сопротивляться коррозии и износу, вызванному трением материала. Износ уменьшается с повышением твердости заготовки, а также ему свойственно неравномерное распределение по поверхности заготовки. Чем ниже влажность дерева — тем выше показатель износостойкости.
  • Ударная вязкость. Понятие ударной вязкости означает возможность древесины поглощать удар. Ее уровень определяется про испытании заготовки на прочность с помощью сбрасывания на железного шарика. В среднем, лиственные породы показывают в 2 раза лучший результат, чем хвойные.
  • Гибкость древесины. Очевидно, что это понятие обозначает способность древесины гнуться. Хвойные сорта обладают низкой способностью гнуться, в то время, как кольцесосудистые (ясень, дуб) обладают гораздо более высокой способностью. Гибкость древесины важна, в главную очередь, при изготовлении отдельных деталей, где дерево приходится мочить или разогревать, а после придавать ему особую форму.
  • Деформативность. Для древесины характерно некое редкое свойство: при некоторых уровнях нагрузки в заготовке образуются небольшие деформации, пропадающие вместе с нагрузкой. Основной показатель деформативность — упругость, повышающаяся вместе с уровнем влажности изделия. При высыхании часть заготовок теряет упругость и природную гибкость дерева, а вместе с ней и способность сопротивляться деформациям.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что качество паркета определяется по принципу «чем выше твердость дерева, тем выше надежность паркета», а сама твердость выражается значением Бринелля, то есть разностью твердости различных сортов древесины. С другой стороны, ни одна порода дерева не в состоянии выдержать постоянные точечные нагрузки от ножек тяжелой мебели и подобного, а само качество паркета влияет лишь на его долговечность и внешний вид.

Ещё немного таблиц

Ну и напоследок ещё пара таблиц.

Читайте также:  Урок литературы по теме Любим ли мы своих Рассказ Н А Тэффи Свои и чужие для 8 класса

Таблица твердости пород древесины по Янгу (кгс/мм²)

Источник



Твердость древесины разных пород

Чтобы деревянная лестница получилась качественной, следует учитывать свойства древесины. У каждого вида дерева есть определенные параметры, которые характеризуют пригодность материала для использования в разных работах. К таким параметрам относятся твердость, износостойкость, прочность, влажность.

Твердость древесины – уровень сопротивления воздействию твердых тел на ее структуру. Этот параметр полностью зависит от показателя плотности древесины. Она не одинакова по направлениям ствола дерева. К примеру, торцовая поверхность лиственных деревьев имеет большую твердость чем тангентальная или радиальная.

За счет этого показателя выделяют следующие группы древесины.

  • Мягкие – чаще всего относят хвойные породы, но также в этой группе есть и лиственные породы: тополь, каштан, ива и другие.
  • Твердые – самыми распространенными представителями являются: дуб, бук, лиственница, крен, ясень.
  • Очень твердые – белая акация, граб, фисташковое дерево и другие.

От чего зависит твердость дерева?

На твердость древесины могут влиять несколько факторов. К ним относится влажность, содержание поздней древесины в годичных слоях, район произрастания, период заготовки.

Незначительное повышение влажности сказывается на торцовой твердости. Например, снижение влажности на 1% уменьшает твердость на 3%. Тоже происходит и с тангентальной и радиальной твердостью. Поздняя древесина наоборот повышает плотность дерева и делает его тверже.

Место произрастания влияет за счет разных климатических условий. Сосна, выросшая в сухом климате будет намного прочнее дерева, которое произрастала в болотистой местности. Время года, когда срубают древесину также влияет на свойства. Срубленное дерево в декабре будет тверже, чем в феврале.

Применение твердой древесины

Твердая древесина лучше поддается механической или машинной обработке. Точение, резьба, фрезеровка легко производить с большим качеством, чего не сделаешь с мягкой древесиной. Ее обработка требует ручной работы, при которой используют ножи, резаки и стамески.

Материал с повышенной твердостью применяется для изготовления паркета, панелей, инструментов. Также часто используют для создания деревянной мебели и лестниц. Этот показатель гарантирует отсутствие вмятин на поверхности изделия.

Измерение твердости дерева

Чтобы измерить твердость древесины по методу Бринелля используют стальной шарик в 10 миллиметров. Его вдавливают в поверхность на какой-то промежуток времени с определенной силой. После этих действий специалисты измеряют вмятину по длине и глубине. На основе этих величин измеряют показатель твердости. Классификация деревьев по твердости пород:

Стандартно древесина 12%влажности делится на три группы по твердости. К мягким относят сосну, ель, осину, липу, к твердым- береза, бук, ясень, клен, и очень твердым акация белая, эвкалипт, самшит.

Таблица твердости древесины различных пород

Название породы

Плотность, кг/м 3

Твердость (коэффициент Бринелля)

Цвет

Свойства

Акация

заболонь светло-коричневая, ядро-красно-коричневое с черными прожилками

существует много видов акации, которые используются в производстве паркета, мебели, предметов обихода, музыкальных инструментов (гитар), ружейных прикладов

Амарант

фиолетовая, фиолетово-красная (однотонная)

произрастает в Центральной и Южной Америке; амарант ценится за насыщенный пурпурный (фиолетовый) цвет; поставки на российский рынок крайне ограничены

Афрормозия

желтовато-коричневый (коричнево-золотистый), с темными прожилками

красивая, декоративная порода; афрормозия зачастую применяется в качестве вставных элементов мозаичных полов

Балау (бангкирай)

от светло-коричневого до темно-коричневого с красноватым оттенком

произрастает в Юго-Восточной Азии; рисунок едва различим; древесина практически не подвержена гниению; используется в качестве террасной доски (декинга), пола для ванной, садовой мебели

Бамбук

золотисто-соломенный, перемежающийся более темными поперечными полосами в местах расположения узлов стебля

одревесневший стебель бамбука обладает всеми свойствами высококачественной древесины твердолиственных пород

Береза карельская

светло-желтоватый с более темными волнистыми переливами

карельская береза — совершенно уникальное дерево с рисунком напоминающим мрамор; множество волнистых переливов светло-желтых оттенков с темными полосками, одним словом, это надо видеть; паркет и мебель из карельской березы смотрятся восхитительно, но материал очень редкий и дорогой

Береза черная

нежная цветовая палитра: темные лучи как русла рек врезаются в желтое золото текстуры

паркет из этого вида даевесины будет «бросаться» в глаза, что нужно учитывать при выборе интерьера; массив этого дерева не обладает высокой плотностью и твердостью, следовательно его не стоит использовать в помещениях с очень высокой нагрузкой

Билинга

от золотисто-желтого до оранжево-красного

произрастает билинга в экваториальной Африке; древесина крайне устойчива к влаге, гниению, воздействиям вредителей благодаря высокому содержанию танинов и натуральных масел; мебель и паркет из билинги высоко ценятся за золотистый цвет и приятную текстуру древесины

Бубинга

бубинга — редкое африканское дерево, текстура неровная волокнистая; красота древесины проявляется после нанесения покрытия; поставки на наш рынок очень редки

Бук

светлый, с красноватым оттенком

за счет однородной структуры древесины буковый пол зрительно выглядит спокойным, теплым, даже мягким, хотя бук – твердое прочное дерево; бук хорошо обрабатывается режущим инструментом, хорошо шлифуется

Венге

от золотисто-коричневого до очень темно-коричневого с черными прожилками

крупная, ровноволокнистая, очень декоративная порода; тяжелая, устойчивая к давлению, изгибу; в порах древесины венге содержится много минеральных и маслянистых веществ, затрудняющих обработку, например, покрытие лаком

Вишня

розово-коричневый, иногда розово-серый

ровноволокнистая с относительно равномерной текстурой древесина; очень декоративная, имеет красивый теплый оттенок, но со времени темнеет; вишня существенно мягче дуба, хорошо поддается всем видам обработки

Читайте также:  Таблица размеров обуви крокс для детей

Вяз

от серо-коричневого до темно-коричневого с красными прожилками

вяз имеет широкое распространение в Северной Америке и Европе; годичные кольца древесины ярко выражены, благодаря чему вяз считается одной из красивейших европейских пород; из вяза изготавливают мебель, предметы обихода, бумагу

Гонкало (тигровое дерево)

коричневые, темно-коричневые нерегулярные полосы, продолговатые пятна на общем бежевом или желтовато-оранжевом фоне

очень необычная, крайне декоративная древесина с резкими переходами от светлых тонов к темным (как полосы у тигра, благодаря чему и названо тигровым деревом)

Граб

блестящий, жемчужно-белый (или цвета тающего снега),с тонкими песочными нитями

граб — родственник березы, имеет скрученные волокна (свилеватость), что мешает его обработке; годичные кольца выражены слабо; древесина тяжелая, вязкая

Гикори

(хикори, пекана)

коричневый, с гармонично сменяющими друг друга светлыми и темными участками

прочная, упругая древесина; прекрасно переносит большие перепады температур; в старину использовалась для производства колес

Груша

имеет розоватый оттенок

текстура древесины тонкая, поры и рисунок годовых колец выражены слабо; сильная тенденция к короблению, поэтому сушка должна производиться достаточно медленно

Дару

золотисто-бежевый или золотисто-розовый

древесина дару обладает приятным устойчивым запахом, особенно на срезе

Доуссия (дуссия)

красно-коричневый или желтовато-коричневый

очень декоративная порода; доуссия содержит значительное количество маслянистых веществ, что необходимо учитывать при выборе лаков; хорошо шлифуется, полируется; устойчива к внешним воздействиям

Дуб

от светло-коричневого до желтовато-коричневого с красивой текстурой на срезе

древесина широко используется для изготовления паркета и досчатых полов; прочная, долговечная, устойчивая к внешним воздействиям древесина; высыхает сравнительно медленно, при ускоренной сушке склонна к трещинообразованию; со временем дуб немного темнеет, что придает оттенок благородной старины длительное время находящемуся в эксплуатации

Зебрано

выраженный двойной цвет: на общем фоне от серо-коричневого до желто-коричневого ярко выделяются частые темно-коричневые полосы, расположенные в продольном направлении

порода декоративна; хорошо шлифуется, полируется; покрытие из данной породы яркое, солнечное, энергичное, получило название благодаря полоскам, прямо как у зебры:) поставки в Россию производятся крайне ограниченными партиями, так как дерево находится на грани исчезновения

Ироко (камбала)

порода устойчива к изменениям микроклимата и различным вредителям; ироко нередко используется как заменитель тика, так как крайне устойчива к воздействию влаги

Каштан

заболонь — светлая, ядро — темно-коричневое

каштан распространен по всей Европе; текстура древесины напоминает дуб, с четкими тонкими годичными кольцами; однако по физико-механическим свойствам каштан значительно уступает дубу

Кекатонг

розово-коричневый, с лилово-рыжими прожилками; рисунком напоминает орех

редкая порода древесины, которая обладает высокой твердостью и стабильностью; не боится влаги, поэтому часто используется в качестве палубного покрытия и террасной доски

Кемпас

яркий, от золотисто-красноватого до темно-оранжевого

равномерная, плотная древесина, довольно тяжелая, твердая; низкая устойчивость к деформациям при воздействии влаги

Керанжи

от золотисто-оранжевого до красного

произрастает керанжи на побережье Индийского океана; текстура древесины — волнисто-полосатая, выражена довольно ярко, поверхность — блестящая, благодаря чему из керанжи получаютя очень красивые паркет и мебель

Клен

белый, иногда со слегка желтоватым оттенком; со временем желтеет

клен — изысканный материал для внутренней отделки помещений, создающий подчеркивающе контрастный светлый фон для темной мебели; клен склонен к трещинообразованию, поэтому он требует тщательного соблюдению режима сушки

Кокоболо

заболонь — светлая, ядро — от оранжево-красного до красно-коричневого

экзотическая порода древесины, произрастающая вдоль побережья Тихого океана; обладает уникальной текстурой — множество волнистых черных линий на бордовом или темно-красном фоне; используется для изготовления мебели, паркета, музыкальных инструментов (барабан, гитара), статуэток, бильярдных киев и др.

Кокосовая пальма

от оранжево-красного до темно-коричневого — чем старше дерево, тем темнее

древесина кокоса вся испещрена мелкими темными прожилками, что придает ей оригинальный внешний вид (она как будто покрыта шерстью); важная особенность — чем темнее древесина кокоса, тем выше ее качество

Кулим

от красно-коричневого до темно-пурпурного

произрастает в лесах Таиланда, Индонезии и Малайзии; текстура древесины кулим умеренно ровная с плавными переходами от светлых тонов к более темным; хорошо поддается столярной обработке

Кумару

золотисто-коричневый с темными, слегка волнистыми продольными прожилками

мелкопористая, очень плотная древесина; устойчивость к внешним воздействиям – высокая; благодаря прекрасному внешнему виду может использоваться для покрытия дорожек в саду, площадок у бассейна, беседок и т.п.

Кумьер (кумье)

от золотисто-красного до красно-коричневого

кумьер произрастает в Юго-Восточной Азии, по свойствам близок к кемпасу, имеет ярко выраженную текстуру; используется, как правило, в виде инкрустаций в художественном паркете

Лапачо (ипе)

оливково-серый, местами с чередованием светлых и темных участков; с течением времени темнеет

тяжелая, прочная древесина, содержит маслянистые вещества; лапачо легко поддается сушке, но имеет значительную поддатливость короблению

Мербау

коричневый, от светлого до темно-коричневого, местами с вкраплениями желтых прожилок

очень твердая, устойчива к воздействию влаги древесина, мало рассыхается; мербау используется, например, для устройства палуб, отделки помещений на морских судах и яхтах; в паркетных полах мербау отлично сочетается с дубом

Мутения

от бледно-кофейного до оливково-коричневого с яркими лиловыми лучами

мутения словно специально создана для того, чтобы стать паркетом или мебелью: блестящая, эффектная

Читайте также:  Таблица формулы солей оснований и кислотные

Олива

желто-белый, иногда с красноваты оттенком, c характерными нерегулярными темными лучами

тонкая текстура; очень декоративная, плотная, мало подверженная усыханию порода; олива отлично шлифуется, дает красивую гладкую поверхность

Ольха

древесина мало деформируется при сушке, благодаря чему паркет из нее стабилен к перепадам влажности; ольха не слишком тверда, имеет тонкую структуру

Орех

коричнево-серый, с более темными вкраплениями

порода очень декоративна, давно широко применяется для отделки интерьеров и изготовления мебели; орех сравнительно тверд, но достаточно легко обрабатывается; орех устойчив к деформации, трещинообразованию при сушке

Падук африканский

падук несет эстетическую ценность

Палисандр

темно-коричневый, с фиолетовым или сиреневым оттенком, а также отдельными включениями розового, желтого и даже зеленоватого

древесина палисандра содержит много маслянистых веществ; считается, что палисандр обладает особой положительной энергетикой; сушка палисандра связана со значительными трудностями, т.к. при ускорении этого процесса возникает интенсивное трещинообразование

Панга-Панга

от золотисто-коричневого до очень темно-коричневого с черными прожилками

крупная, ровноволокнистая древесина, очень декоративна; тяжелая, устойчивая к давлению, изгибу; в порах древесины содержится много минеральных и маслянистых веществ, затрудняющих обработку, например, покрытие лаком

Пинкадо

красновато-коричневый с прожилками от темно-коричневого до фиолетово-коричневого

древесина тонковолокнистая, перевитая, плотная, вследствие чего она достаточно устойчива к деформации; пинкадо не колется, не расслаивается при обработке

Сапеле

красно-коричневый, с красивым золотистым блеском

очень декоративная древесина; сапеле хорошо поддается шлифовке, полировке

Сукупира

шоколадно-малиновый, испещренный охристыми желтыми прожилками

древесина обрабатывается тяжело, зато легко шлифуется, полируется

Тауари (бразильский дуб)

светло-соломенный с желтым оттенком

древесина стойкая, долговечная; тауари применяется для изготовления паркета, декоративных деталей мебели, музыкальных инструментов; ровный рисунок массива доски тауари идеально подходит для отделки пола в спальных помещениях

Тигровое дерево (гонкало)

коричневые, темно-коричневые нерегулярные полосы, продолговатые пятна на общем бежевом или желтовато-оранжевом фоне

древесина тигрового дерева очень декоративна и эффектна

Тик

золотисто-коричневый с темными вкраплениями или участками

текстура тика хорошо выраженная, направление волокон ровное или слегка волнистое; имеет высокое содержание маслянистых веществ, поэтому практически не гниет и может сохраняться при благоприятных условиях сотни лет; тик хорошо поддается всем видам механической обработки; тик очень устойчив к нагрузкам, внешним воздействиям, поэтому издавна применяется в судостроении

Че

темно-коричневый с более темными прожилками

очень плотное и тяжелое дерево, износостойкость крайне высокая, из-за чего дерево че тяжело шлифуется; но, вместе с тем, столярная обработка че не является таким затруднительным процессом; обычно че используется как инкрустация в художественном паркете

Эбен

глянцево-чёрный с более светлыми продольными прожилками темно-серого цвета

древесина очень декоративна и эффектна, особенно в хорошо отполированном виде

Ярра

все оттенки красного цвета, преимущественно от клубничного до темно-красного

древесина очень твердая, прочная, устойчивая против всех видов вредителей; ярра трудно обрабатывается, но хорошо шлифуется, полируется; при быстром высыхании древесина коробится, закручиваясь в направлении волокон, поэтому процесс сушки материала должен строго отслеживаться

Ясень

светлый, слегка желтоватый, с хорошо выраженным характерным рисунком текстуры на срезе

ясень по твердости превосходит дуб, но при этом очень эластичен, поэтому часто используется для спортивных объектов; ясень хорошо поддается механической обработке; древесина склонна к трещинообразованию, поэтому сушка должна поводиться достаточно медленно и тщательно

Ятоба (курбарил)

от оранжево-коричневого до фиолетового и темно-коричневого

древесина тяжелая, прочная, твердая, при этом относительно эластичная; ятоба трудно обрабатывается, но шлифуется и полируется почти до зеркального блеска; при шлифовке в отдельных случаях может проявляться окраска пор древесины от почти белой до желтовато – лимонной; сушка должна проводиться достаточно медленно, чтобы избежать образование трещин

Источник

Таблица твёрдости древесины

твёрдость древесины

Твёрдость древесины, как правило, определяют по методу Бринелля. Для этого шарик диаметром 10 мм из закалённой стали вдавливают с силой = 100 кг в поверхность испытываемой древесины. После чего измеряют вдавленную лунку и рассчитывают величину твёрдости. Чем твёрже дерево, тем выше коэффициент значения твёрдости.

Рисунок: Пресс Бринелля

пресс Бринеля

  1. испытуемый образец;
  2. столик;
  3. маховик;
  4. оправка с шариком;
  5. электро-двигатель;
  6. рычаг;
  7. груз.
Таблица твердости пород древесины по Бринеллю

Порода дерева Усреднённая твёрдость
кг/мм²
Эбен (Ebony) 8,0
Акация Белая (Acacia) 7,1
Ятоба (Jatoba) 7,0
Олива (Oliven) 6,0
Кумаро 5,9
Ипе (Ipe) 5,9
Лапачо 5,7
Палисандр (Palisander) 5,5
Амарант 5,0
Махагон (Mahagoni) 5,0
Ярра (Jarrah) 5,0
Кемпас (Kempas) 4,9
Дуссия (Doussie) 4,5
Зебрано (Zebrano) 4,5
Керуинг (Ceruing) 4,5
Венге (Wenge) 4,3
Груша (Pear) 4,2
Клён (Maple) 4,1
Мербау (Merbau) 4,1
Сапеле (Sapelli) 4,1
Сукупира (Sucupira) 4,1
Бамбук (Bamboo) 4,0
Мутения (Mutenye) 4,0
Ясень (Ash) 4,0
Бук (Buche) 3,8
Падук (Padouk) 3,8
Граб (Cárpinus) 3,7
Дуб (Oak) 3,7
Берёза (Betula) 3,5
Ироко (Iroko) 3,5
Орех (Nussbaum) 3,5
Тик (Teak) 3,5
Черешня (Prunus avium) 3,5
Афрормозия (Afrormosia) 3,3
Платан (Platane) 3,2
Вишня (Cherry) 3,1
Ольха (Alnus) 3,0
Лиственница (Larche) 2,5
Клён 2,5
Сосна 2,49
Осина 1,86

*- Твёрдость древесины в пределах одной породы может отличаться в зависимости от распила. В таблице приведены усреднённые значения по виду.

Источник