ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
ВИПРОБУВАННЯ вікон та балконних дверей ДЕРЕВ'ЯНИХ
МЕТА РОБОТИ: Отримання практичних навичок з визначення геометричних параметрів, шорсткості і вологості деревини деталі вікон.
АПАРАТУРА: Зразок віконні рами 1,5 х 1,2, еталонний зразок, вимірювач вологості деревини ИВ 1-1, сушильний шафа, металева лінійка, рулетка, набір щупів.
Досвід 1. Визначення геометричних параметрів та показників зовнішнього вигляду
Суть методу: визначення розмірів вікна відповідно до маркуванням і визначення наявності дефектів зовнішнього вигляду.
У процесі виміру отримано такі результати довжини віконної рами 151,3 см., ширина 122 см. Дані показники відповідають вимогам по відхиленнях розмірів від номінального.
Для визначення показників зовнішнього вигляду використовується метод візуального огляду вироби, внаслідок якої на досліджуваному зразку віконної рами виявлено наявність 3-х сучків розташованих на відстані один від одного перевищує 1м.
Сучки не випадає характеру, отже, за показниками зовнішнього вигляду даний виріб відповідає стандарту.
Висновок: в результаті даного досвіду встановили, що зразок віконної рами відповідає стандартам.
Дослід 2. Визначення шорсткості
Суть методу: за допомогою візуального огляду визначити наявність задирок, вириваючи і щербин на поверхні виробу.
У результаті візуального огляду зразка нами на поверхні не виявлено вириваючи, задирок, а також при порівнянні з еталонним зразком дефектів не виявлено.
Висновок: даний виріб не має дефектів шорсткості, його можливо застосувати за призначенням.
Дослід 3. Вологість деревини деталей віконних рам
Суть методу: визначення вологості експрес методом допомогою приладу ІВ 1-1.
Існує кілька методів визначення вологості деревини, стандартна вологість деревини дорівнює W-12%. Для визначення вологості сушильно-ваговим методом, виготовляють зразки випиляні з виробу у формі прямокутної призми висотою 30 мм і підставою 20х20мм. Потім його поміщають у сушильну шафу і при температурі 103 +2 С, висушують зразок до абсолютно сухого стану, який визначають кількома контрольними зважуваннями.
Висушування вважають закінченим, коли різниця між результатами двох останніх зважувань, проведених з інтервалом в 2 години, не буде 0,01 г.
Вологість зразка у% з округленням до цілого числа визначають за формулою:
М 1-маса зразка до висушування в м;
М 2 - маса зразка після висушування в м;
Таблиця - «Результати визначення вологості деревини"
При визначенні вологості з використанням електровологоміра ІВ 1-1 отримані наступні результати:
Заміри з торцевої поверхні віконної рами
1 W = 12
2 W = 10
3 W = 12
W ср = = 11,33
Заміри з лицьової поверхні
1 W = 7
2 W = 8
3W = 10
W ср = = 8,33
Висновок: в результаті даного досвіду визначена вологість випробуваного зразка, яка склала W ср = 11,3%, W ср = 8,33%, отже, даний виріб можна застосовувати за його призначенням.
Лабораторна робота № 2
ВИЗНАЧЕННЯ ОПОРУ СТАТИЧНОЇ НАВАНТАЖЕННЯ дейст У площині стулки і перпендикулярно площині стулки
МЕТА РОБОТИ: випробування деревини на стиск вздовж і впоперек волокон.
АПАРАТУРА: ваги технічні, сушильний шафа, прес гідравлічний, зразки розміром 20 х 20 х 300 мм., Штангенциркуль.
Досвід 1. Визначення границі міцності при статичному вигині
Для визначення межі міцності деревини при статичному вигині ГОСТ16483.3-84. Використовують лабораторні зразки, виготовлені з сосни. Визначення проводять на випробувальній машині, що дозволяє розвивати зусилля 4-5 кН. Швидкість навантаження зразка 1350 +150 Н / хв. Руйнівне навантаження Rразр. Визначають з похибкою не більше 0,5 Н.
Межа міцності при статичному вигині обчислюють з округленням до 1 МПа (10кгс/см) за формулою:
Ru = 3 Pmax l / (2 * в * h)
де Pmax - максимальна руйнівне навантаження Н (кг с);
l - відстань між опорами м (см);
в і h - висота і ширина зразка в см (мм).
Межа міцності зразка з нормалізованої вологістю W, при необхідності перераховують на стандартну вологість 12%.
Ru = Ru [1 + (W - 12)];
де - поправочний коефіцієнт на вологість, рівний 0,04 для всіх порід;
W - вологість зразка в момент випробування в%.
Межа міцності з вологістю відрізняються від нормалізованої перераховують на вологість 12% за формулою:
Ru = Ru / K12;
де K12 - коефіцієнт перерахунку, який визначається за таблицею, при відомій щільності деревини і дорівнює 0,875 при вологості 15%.
Результати випробувань з визначення щільності деревини при статичному вигині занесені в таблицю
Висновок: в результаті проведених випробувань встановлено, що зразки відповідають характеристикам міцності, встановленим стандартом.
Дослід 2. Визначення межі міцності деревини при стиску вздовж волокон
Визначення виконують на зразках у вигляді прямокутних призм перетином 20х20 мм. і висотою вздовж волокон 30мм. Перед випробуванням вимірюють переріз зразка в середині його довжини штангенциркулем з похибкою 0,1 мм. Зразок поміщають між плитами випробуваної машини і навантажують рівномірно з постійною швидкістю, аби зразок зруйнувався через 1 +0,5 хвилини після початку навантажування. Після руйнування негайно визначають вологість за допомогою приладу ІВ 1-1. Межа міцності при стисненні деревини вздовж волокон при даній вологості деревини обчислюють з визначенням до 0,5 МПа (5 кгс / см) за формулою:
Rсж = Рmax / a в;
де Рmax - максимальне навантаження;
а та в - розміри поперечного перерізу зразка.
Схема випробування зразка на стиск волокон
Р
Межа міцності при стисненні вздовж волокон зразків, перераховують на стандартну вологість 12%.
Для зразків з вологістю меншою межі гігроскопічності (30%) це визначають за формулою:
Rсж = Rсж [1 + А (W - 12)];
де Rсж - межа міцності при стисненні зразка при стандартній вологості;
Rсж - межа міцності при стисненні з вологістю W в момент випробування;
А - поправочний коефіцієнт 0,04;
W - вологість зразка в момент випробування.
Результати визначення переділу міцності деревини при стиску вздовж волокон.
Орієнтовна значення межі міцності деревини при стиску, при стандартній вологості R сж, за змістом пізньої деревини розраховують за формулою:
Rсж = А m + В;
де m - зміст пізньої деревини у% (m = 4%);
А і В - коефіцієнти прийняті за табличними даними в залежності від% вмісту деревини: А = 0,6; В = 30.
Rсж = 0,6 х 0,04 + 30 = 30,024
Висновок: при зміні вологості контрольних зразків показники міцності змінюються в межах, допустимих Гостом.
Лабораторна робота № 3
ВИПРОБУВАННЯ ПЛИТКИ тратуарной НА стираність.
МЕТА РОБОТИ: визначення механічних властивостей плитки тротуарної.
АПАРАТУРА: ваги, сушильна шафа, зразки, машина для визначення стираності зразків (коло стираності).
Показник стираності показує стійкість матеріалу до абразивного зносу. Він оцінюється втратою маси матеріалу віднесеної до одиниці її площі, або зменшенням товщини матеріалів. Показник стираності будівельних матеріалів визначають спеціальними приладами, конструкція яких залежить від виду матеріалу. Так полімерні матеріали для підлог відчувають за допомогою шліфувальної шкурки що входить до складу приладу. А кам'яні матеріали (бетони, розчини, природний камінь, керамічна плитка) на колах стирання з використанням шліфувальних порошків (кварцового піску).
Опір стирання-це здатність матеріалу чинити опір зміні обсягу або маси під дією зусиль стирання.
Прилад для стираності складається з чавунного диска обертається зі швидкістю 30 об / хв. Над диском в затискних пристроях встановлюються випробовувані зразки, на відстані 22см. від центру диска. Зразки притискаються до поверхні кола з силою 6 Н на 1см площі зразка. Зразки правильної геометричної форми висотою не менше 5-7см, площею не менше 40-50см. перед випробуванням зразок зважується з похибкою 0,1 р. Через кожні 30м шляху (28 оборотів диска), диск зупиняють для видалення залишку абразивного матеріалу і додавання нової порції абразиву. Вказану операцію повторюють 5 разів. Один цикл випробування складає 150м шляху.
Після кожного циклу випробувань зразок повертається на 90 горизонтально площині і проводять такі цикли випробування, всього проводять 4 циклу випробувань для кожного зразка. Загальний коло стирання дорівнює 600м шляху. Після стирання зразок зважують, а його показник стираності обчислюють за формулою.
Таблиця - «Результати визначення показника стираності зразка матеріалу».
І = = 0,04 г / см
І 1 <0,7 г / см;
І 2 = 0,8 г / см;
І 3 = 0,9 г / см.
Висновок: за отриманими даними дана тротуарна плитка відноситься до виробів з стираністю І 1 <0,7 г / см. (Для конструкцій працюють в умовах підвищеної інтенсивності руху).
Лабораторна робота № 4
ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ СКЛЕЮВАННЯ Кутові з'єднання
МЕТА РОБОТИ: визначити можливість використання при склеюванні шипорезних сполук (1 шип) клеєм поставленим в останній партії.
АПАРАТУРА: випробувальний прес (10 т.), пристосування для випробування шипорезних з'єднань і зразок шипорізного з'єднання.
Досвід 1 Визначення міцності склеюваних кутових з'єднань.
Цей досвід проводять методом стиснення куточків вирізаних із стулок і коробок не відповідають ГОСТ 23166-78 * за іншими показниками. У процесі випробувань куточки центрують і стискають за схемою зазначеної на кресленні. Навантажування зразка має проводиться рівномірно зі швидкістю 1250 +250 кг С / хв до руйнування.
Схема випробування міцності кутових з'єднань.
Міцність клейового з'єднання обчислюють з точністю до 0,1 кг С / см за формулою
P max = F
де P max - максимальне навантаження при руйнуванні зразка в (кг С) визначена з точністю до 0,5 кг С;
F - площа перерізу деталей (см) визначена з точністю до 0,1 см.
Таблиця - «Результати визначення міцності кутових шипорезних сполук».
Міцність клейових з'єднань повинна бути не менше:
- Кутових шипових сполук кватирок, фрамуг і стулок - 0,6 МПа, що відповідає 6 кгс / см;
- Кутових шипових з'єднань коробок - 0,4 МПа, то відповідає 4 кгс / см.
Висновок: відповідно до вимог ГОСТ 23166-78, випробувані нами шипорізні з'єднання кватирки і коробки відповідають ГОСТу.
ВИПРОБУВАННЯ вікон та балконних дверей ДЕРЕВ'ЯНИХ
МЕТА РОБОТИ: Отримання практичних навичок з визначення геометричних параметрів, шорсткості і вологості деревини деталі вікон.
АПАРАТУРА: Зразок віконні рами 1,5 х 1,2, еталонний зразок, вимірювач вологості деревини ИВ 1-1, сушильний шафа, металева лінійка, рулетка, набір щупів.
Досвід 1. Визначення геометричних параметрів та показників зовнішнього вигляду
Суть методу: визначення розмірів вікна відповідно до маркуванням і визначення наявності дефектів зовнішнього вигляду.
У процесі виміру отримано такі результати довжини віконної рами 151,3 см., ширина 122 см. Дані показники відповідають вимогам по відхиленнях розмірів від номінального.
Для визначення показників зовнішнього вигляду використовується метод візуального огляду вироби, внаслідок якої на досліджуваному зразку віконної рами виявлено наявність 3-х сучків розташованих на відстані один від одного перевищує 1м.
Сучки не випадає характеру, отже, за показниками зовнішнього вигляду даний виріб відповідає стандарту.
Висновок: в результаті даного досвіду встановили, що зразок віконної рами відповідає стандартам.
Дослід 2. Визначення шорсткості
Суть методу: за допомогою візуального огляду визначити наявність задирок, вириваючи і щербин на поверхні виробу.
У результаті візуального огляду зразка нами на поверхні не виявлено вириваючи, задирок, а також при порівнянні з еталонним зразком дефектів не виявлено.
Висновок: даний виріб не має дефектів шорсткості, його можливо застосувати за призначенням.
Дослід 3. Вологість деревини деталей віконних рам
Суть методу: визначення вологості експрес методом допомогою приладу ІВ 1-1.
Існує кілька методів визначення вологості деревини, стандартна вологість деревини дорівнює W-12%. Для визначення вологості сушильно-ваговим методом, виготовляють зразки випиляні з виробу у формі прямокутної призми висотою 30 мм і підставою 20х20мм. Потім його поміщають у сушильну шафу і при температурі 103 +2 С, висушують зразок до абсолютно сухого стану, який визначають кількома контрольними зважуваннями.
Висушування вважають закінченим, коли різниця між результатами двох останніх зважувань, проведених з інтервалом в 2 години, не буде 0,01 г.
Вологість зразка у% з округленням до цілого числа визначають за формулою:
М 1-маса зразка до висушування в м;
М 2 - маса зразка після висушування в м;
Таблиця - «Результати визначення вологості деревини"
| Маркування зразка | Маса зразка у гр. | Вологість зразка W% | |
| До висушування М1 | Після висушування М2 | ||
| 1 2 3 | 15 13 10 | 12 10 9 | 25 30 11 |
Заміри з торцевої поверхні віконної рами
1 W = 12
2 W = 10
3 W = 12
W ср = = 11,33
Заміри з лицьової поверхні
1 W = 7
2 W = 8
3W = 10
W ср = = 8,33
Висновок: в результаті даного досвіду визначена вологість випробуваного зразка, яка склала W ср = 11,3%, W ср = 8,33%, отже, даний виріб можна застосовувати за його призначенням.
Лабораторна робота № 2
ВИЗНАЧЕННЯ ОПОРУ СТАТИЧНОЇ НАВАНТАЖЕННЯ дейст У площині стулки і перпендикулярно площині стулки
МЕТА РОБОТИ: випробування деревини на стиск вздовж і впоперек волокон.
АПАРАТУРА: ваги технічні, сушильний шафа, прес гідравлічний, зразки розміром 20 х 20 х 300 мм., Штангенциркуль.
Досвід 1. Визначення границі міцності при статичному вигині
Для визначення межі міцності деревини при статичному вигині ГОСТ16483.3-84. Використовують лабораторні зразки, виготовлені з сосни. Визначення проводять на випробувальній машині, що дозволяє розвивати зусилля 4-5 кН. Швидкість навантаження зразка 1350 +150 Н / хв. Руйнівне навантаження Rразр. Визначають з похибкою не більше 0,5 Н.
Межа міцності при статичному вигині обчислюють з округленням до 1 МПа (10кгс/см) за формулою:
Ru = 3 Pmax l / (2 * в * h)
де Pmax - максимальна руйнівне навантаження Н (кг с);
l - відстань між опорами м (см);
в і h - висота і ширина зразка в см (мм).
Межа міцності зразка з нормалізованої вологістю W, при необхідності перераховують на стандартну вологість 12%.
Ru = Ru [1 + (W - 12)];
де - поправочний коефіцієнт на вологість, рівний 0,04 для всіх порід;
W - вологість зразка в момент випробування в%.
Межа міцності з вологістю відрізняються від нормалізованої перераховують на вологість 12% за формулою:
Ru = Ru / K12;
де K12 - коефіцієнт перерахунку, який визначається за таблицею, при відомій щільності деревини і дорівнює 0,875 при вологості 15%.
Результати випробувань з визначення щільності деревини при статичному вигині занесені в таблицю
| Маркування зразка | Розмір поперечного перерізу, мм. | Руйнівне навантаження Pmax, до Н; | Вологість, W% | Межа міцності, МПа | ||
| в | h | w Ru | 12 Ru | |||
| 1 2 3 | 21 20 20 | 20 20 20 | 3.25 3.2 3.3 | 15 12 9 | 0,14 0,144 0,149 | 0,157 0,144 0,131 |
Дослід 2. Визначення межі міцності деревини при стиску вздовж волокон
Визначення виконують на зразках у вигляді прямокутних призм перетином 20х20 мм. і висотою вздовж волокон 30мм. Перед випробуванням вимірюють переріз зразка в середині його довжини штангенциркулем з похибкою 0,1 мм. Зразок поміщають між плитами випробуваної машини і навантажують рівномірно з постійною швидкістю, аби зразок зруйнувався через 1 +0,5 хвилини після початку навантажування. Після руйнування негайно визначають вологість за допомогою приладу ІВ 1-1. Межа міцності при стисненні деревини вздовж волокон при даній вологості деревини обчислюють з визначенням до 0,5 МПа (5 кгс / см) за формулою:
Rсж = Рmax / a в;
де Рmax - максимальне навантаження;
а та в - розміри поперечного перерізу зразка.
Схема випробування зразка на стиск волокон
Межа міцності при стисненні вздовж волокон зразків, перераховують на стандартну вологість 12%.
Для зразків з вологістю меншою межі гігроскопічності (30%) це визначають за формулою:
Rсж = Rсж [1 + А (W - 12)];
де Rсж - межа міцності при стисненні зразка при стандартній вологості;
Rсж - межа міцності при стисненні з вологістю W в момент випробування;
А - поправочний коефіцієнт 0,04;
W - вологість зразка в момент випробування.
Результати визначення переділу міцності деревини при стиску вздовж волокон.
| Маркування зразка | Розміри поперечного перерізу | Руйнівне навантаження Р max, Н | Вологість W% | Межа міцності, МПа | ||
| а | в | w Rсж | 12 Rсж | |||
| 1 2 3 | 20 20,5 20 | 20 20 21 | 4,9 4,5 3,5 | 10 8 12 | 0,01 0,011 0,01 | 0,01 0,0092 0,01 |
Rсж = А m + В;
де m - зміст пізньої деревини у% (m = 4%);
А і В - коефіцієнти прийняті за табличними даними в залежності від% вмісту деревини: А = 0,6; В = 30.
Rсж = 0,6 х 0,04 + 30 = 30,024
Висновок: при зміні вологості контрольних зразків показники міцності змінюються в межах, допустимих Гостом.
Лабораторна робота № 3
ВИПРОБУВАННЯ ПЛИТКИ тратуарной НА стираність.
МЕТА РОБОТИ: визначення механічних властивостей плитки тротуарної.
АПАРАТУРА: ваги, сушильна шафа, зразки, машина для визначення стираності зразків (коло стираності).
Показник стираності показує стійкість матеріалу до абразивного зносу. Він оцінюється втратою маси матеріалу віднесеної до одиниці її площі, або зменшенням товщини матеріалів. Показник стираності будівельних матеріалів визначають спеціальними приладами, конструкція яких залежить від виду матеріалу. Так полімерні матеріали для підлог відчувають за допомогою шліфувальної шкурки що входить до складу приладу. А кам'яні матеріали (бетони, розчини, природний камінь, керамічна плитка) на колах стирання з використанням шліфувальних порошків (кварцового піску).
Опір стирання-це здатність матеріалу чинити опір зміні обсягу або маси під дією зусиль стирання.
Прилад для стираності складається з чавунного диска обертається зі швидкістю 30 об / хв. Над диском в затискних пристроях встановлюються випробовувані зразки, на відстані 22см. від центру диска. Зразки притискаються до поверхні кола з силою 6 Н на 1см площі зразка. Зразки правильної геометричної форми висотою не менше 5-7см, площею не менше 40-50см. перед випробуванням зразок зважується з похибкою 0,1 р. Через кожні 30м шляху (28 оборотів диска), диск зупиняють для видалення залишку абразивного матеріалу і додавання нової порції абразиву. Вказану операцію повторюють 5 разів. Один цикл випробування складає 150м шляху.
Після кожного циклу випробувань зразок повертається на 90 горизонтально площині і проводять такі цикли випробування, всього проводять 4 циклу випробувань для кожного зразка. Загальний коло стирання дорівнює 600м шляху. Після стирання зразок зважують, а його показник стираності обчислюють за формулою.
Таблиця - «Результати визначення показника стираності зразка матеріалу».
| Найменування матеріалу | Розміри зразка, див. | Площа стирання F, см | Маса зразка до випробування m, м | Маса зразка після випробування m 1, г | Показник стираності зразка І, г / см |
| Плитка тротуарна бетонна | 7,07 х 7,07 х 7,07 | 49,98 | 120 | 118 | 0,04 |
І 1 <0,7 г / см;
І 2 = 0,8 г / см;
І 3 = 0,9 г / см.
Висновок: за отриманими даними дана тротуарна плитка відноситься до виробів з стираністю І 1 <0,7 г / см. (Для конструкцій працюють в умовах підвищеної інтенсивності руху).
Лабораторна робота № 4
ВИЗНАЧЕННЯ МІЦНОСТІ СКЛЕЮВАННЯ Кутові з'єднання
МЕТА РОБОТИ: визначити можливість використання при склеюванні шипорезних сполук (1 шип) клеєм поставленим в останній партії.
АПАРАТУРА: випробувальний прес (10 т.), пристосування для випробування шипорезних з'єднань і зразок шипорізного з'єднання.
Досвід 1 Визначення міцності склеюваних кутових з'єднань.
Цей досвід проводять методом стиснення куточків вирізаних із стулок і коробок не відповідають ГОСТ 23166-78 * за іншими показниками. У процесі випробувань куточки центрують і стискають за схемою зазначеної на кресленні. Навантажування зразка має проводиться рівномірно зі швидкістю 1250 +250 кг С / хв до руйнування.
Схема випробування міцності кутових з'єднань.
Міцність клейового з'єднання обчислюють з точністю до 0,1 кг С / см за формулою
P max = F
де P max - максимальне навантаження при руйнуванні зразка в (кг С) визначена з точністю до 0,5 кг С;
F - площа перерізу деталей (см) визначена з точністю до 0,1 см.
Таблиця - «Результати визначення міцності кутових шипорезних сполук».
| Маркування зразків | Площа перерізу деталі F, см | Максимальне навантаження P max, кгс | Міцність клейового з'єднання, кгс / см |
| 1 Кутове шипорізні з'єднання кватирки | 46,6 | 370 | 7,94 |
| 2 Відносна шипорізні з'єднання коробки | 35,2 | 180 | 5,11 |
- Кутових шипових сполук кватирок, фрамуг і стулок - 0,6 МПа, що відповідає 6 кгс / см;
- Кутових шипових з'єднань коробок - 0,4 МПа, то відповідає 4 кгс / см.
Висновок: відповідно до вимог ГОСТ 23166-78, випробувані нами шипорізні з'єднання кватирки і коробки відповідають ГОСТу.