Задания на практическую работу №3

Практическая работа № 3

Тема: Решение задач по физическим свойствам древесины.

Цель: Научиться рассчитывать влажность, плотность древесины при разных значениях влажности и пористость.

Приборы и материалы: карточки с заданиями.

Общие сведения

Абсолютной влажностью древесины W _абс – это отношение массы воды, находящейся в данном объеме древесины к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Определяется по формуле

W_абс = [(m₁ – m₂)/m₂] ∙ 100, (7)

где W – влажность древесины, %;

m₁ – масса образца влажной древесины, г.;

m₂ – масса образца абсолютно сухой древесины, г.

Относительной влажностью древесины W _отн называется отношение массы воды, находящейся в данном объёме древесины, к массе влажной древесины, выраженное в процентах

W_отн = [(m₁ – m₂)/m₁] ∙ 100, (8)

Плотность древесины ρ _w (кажущаяся плотность) характеризуется отношением её массы к объёму. Выражается плотность в кг/м³ или г/см³. Плотность влажной древесины ρ_w определяется по формуле

ρ_w = m_w / V_w, (9)

где m_w – масса образца древесины при определённой влажности, г (кг);

V_w – объём образца древесины при определённой влажности, см³ (м³).

Плотность древесинного вещества ρ_д _.в (истинная плотность) – это масса материала, образующего клеточные стенки. Так как элементарный химический состав древесины практически одинаков для всех пород, то и плотность древесинного вещества примерно одинакова для всех пород и в среднем равна 1,53 г/см³ (1530 кг/м³).

Кажущаяся плотность древесины зависит от влажности, и для сравнения значение плотности всегда приводят к единой влажности. Плотность, как и все остальные показатели физико-механических свойств древесины, должна приводиться к нормализованной влажности 12% (ρ₁₂). В таблице 12 приведены средние значения плотности для различных пород.

По плотности при влажности 12% древесину наших пород можно разделить на три группы: породы с малой (540 кг/м³ и менее), средней (550…740 кг/м³) и высокой (750 кг/м³ и выше) плотностью.

Плотность древесины можно определить по следующим формулам:

а) При влажности древесины до 30% для древесины березы, белой акации, бука, граба и лиственницы по формуле

ρ_w = ρ₁₂ / (1,048 – 0,004 ∙ W), (10)

для древесины остальных пород по формуле

ρ_w = ρ₁₂ / (1,06 – 0,005 ∙ W), (11)

где ρ_w – плотность древесины при заданной влажности, кг/м³;

W – абсолютная древесины, %;

ρ₁₂ – плотность древесины при W = 12%, кг/м³; (таблица 1).

б) При влажности древесины выше 30% для древесины березы, белой акации, бука, граба и лиственницы по формуле

ρ_w = ρ₁₂ ∙ (1 + 0,01 ∙ W) / 1,206, (12)

для древесины остальных пород по формуле

ρ_w = ρ₁₂ ∙ (1 + 0,01 ∙ W) / 1,18, (13)

Пористостьдревесины П определяется объёмом внутренних пустот и выражается в процентах (%) от объёма древесины в абсолютно сухом состоянии. Пористость можно рассчитать по формуле

П=100 ∙ (1 – ρ₀ /р_д.в_.), (14)

где П – пористость древесины, %;

ρ₀ – плотность абсолютно сухой древесины кг/м³ (г/см³);

р_д.в – плотность древесинного вещества, кг/м³ (г/см³).

Пористость зависит от плотности древесины: чем больше плотность, тем меньше пористость древесины. Значение пористости колеблется от 40 до 77%.

Ход работы

1. Выбрать вариант (таблица 13).

2. Определить абсолютную и относительную влажность древесины (W_абс и W_отн) по данным варианта.

3. Определить плотность влажной древесины ρ_w при W_абс.

4. Определить плотность древесины в абсолютно сухом состоянии ρ₀ и пористость П, ( % ).

5. По результатам расчетов сделать вывод о зависимости плотности от изменения влажности.

6. Защитить практическую работу по контрольным вопросам.

Таблица 12 – Средние значения плотности древесины

Порода	Плотность ρ₁₂, кг/м³
Лиственница	660
Сосна обыкновенная	500
Ель	445
Кедр	435
Пихта сибирская	375
Граб	800
Дуб	690
Клён	690
Ясень обыкновенный	680
Бук	670
Берёза	650
Орех грецкий	590
Ольха	520
Осина	495
Липа	495

Таблица 13 – Таблица вариантов

Номер варианта	Порода древесины	Масса влажной древесины m₁, г.	Масса абсолютно сухой древесины m₀, г.	Масса влаги m_в, г.
1	Лиственница	45	33	-
2	Ель	28	-	8
3	Берёза	-	15	3
4	Кедр	32	19	-
5	Сосна обыкновенная	25	-	10
6	Бук	-	42	14
7	Пихта сибирская	36	29	-
8	Ольха	18	-	5
9	Граб	-	53	12
10	Осина	46	35	-
11	Ясень обыкновенный	24	-	9
12	Лиственница	-	40	17
13	Орех грецкий	29	21	-
14	Липа	41	-	33
15	Клён	-	23	7

Контрольные вопросы

1. Дайте определения относительной и абсолютной влажности.

2. Что такое плотность древесины?

3. Какие виды плотности древесины существуют?

4. Какие существуют группы пород по плотности?

5. Что такое пористость древесины? В каких пределах она колеблется?

Задания на практическую работу №3

«Решение задач по физическим свойствам древесины»

Вариант №1

1. Определить плотность абсолютно сухой древесины берёзы и ёё пористость.

2. Определить плотность древесины сосны при W = 18%.

3. Определить плотность древесины граба при W = 35%.

Вариант №2

Определить плотность абсолютно сухой древесины кедра и ёё пористость.
Определить плотность древесины пихты при W = 48%.
Определить плотность древесины берёзы при W = 15%.

Вариант №3

Определить плотность абсолютно сухой древесины бука и ёё пористость.
Определить плотность древесины осины при W = 21%.
Определить плотность древесины лиственницы при W = 41%.

Вариант №4

Определить плотность абсолютно сухой древесины ели и ёё пористость.
Определить плотность древесины клёна при W = 38%.
Определить плотность древесины бука при W = 15%.

Вариант №5

Определить плотность абсолютно сухой древесины граба и ёё пористость.
Определить плотность древесины ольхи при W = 13%.
Определить плотность древесины белой акации при W = 38%.

Вариант №6

Определить плотность абсолютно сухой древесины сосны и ёё пористость.
Определить плотность древесины пихты при W = 43%.
Определить плотность древесины дуба при W = 26%.

Вариант №7

Определить плотность абсолютно сухой древесины лиственницы и ёё пористость.
Определить плотность древесины сосны при W = 51%.
Определить плотность древесины граба при W = 22%.

Вариант №8

Определить плотность абсолютно сухой древесины пихты и ёё пористость.
Определить плотность древесины кедра при W = 19%.
Определить плотность древесины лиственницы при W = 46%.

Вариант №9

Определить плотность абсолютно сухой древесины берёзы и ёё пористость.
Определить плотность древесины осины при W = 33%.
Определить плотность древесины бука при W = 17%.

Вариант №10

Определить плотность абсолютно сухой древесины кедра и ёё пористость.
Определить плотность древесины пихты при W = 19%.
Определить плотность древесины берёзы при W = 37%.

Вариант №11

Определить плотность абсолютно сухой древесины бука и ёё пористость.
Определить плотность древесины осины при W = 39%.
Определить плотность древесины лиственницы при W = 23%.

Вариант №12

Определить плотность абсолютно сухой древесины ели и ёё пористость.
Определить плотность древесины клёна при W = 14%.
Определить плотность древесины бука при W = 37%.

Вариант №13

Определить плотность абсолютно сухой древесины граба и ёё пористость.
Определить плотность древесины ольхи при W = 44%.
Определить плотность древесины белой акации при W = 13%.

Вариант №14

Определить плотность абсолютно сухой древесины сосны и ёё пористость.
Определить плотность древесины пихты при W = 24%.
Определить плотность древесины дуба при W = 50%.

Вариант №15

Определить плотность абсолютно сухой древесины лиственницы и ёё пористость.
Определить плотность древесины сосны при W = 39%.
Определить плотность древесины граба при W = 17%.

Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 5912; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!