MEHANSKE

LASTNOSTI LESA

TRDOTA LESA

TRDNOST

LESA

JE ODPOR LESA

PROTI PRODIRANJU

TRŠEGA TELESA VANJ

JE SPOSOBNOST materiala , DA

SE UPIRA SPREMEMBI

OBLIKE IN PORUŠITVI

ZARADI DELOVANJA

ZUNANJIH SIL

JE NAJVEČJA NAPETOST,

KI NASTANE V TELESU OB

PORUŠITVI

TRDOTA LESA

JE ODPOR LESA

PROTI PRODIRANJU

TRŠEGA TELESA VANJ •NA PREČNEM

PREREZU TRŠI LES

KOT NA R ALI T

•VEČJA GOSTOTA –

VEČJA TRDOTA

•KASNI LES –

TRŠI OD RANEGA

•BOLJ SUH LES – TRŠI

•VEČ LIGNINA - TRŠI

DOLOČANJE

TRDOTE

PO BRINELLU

TRDI LESOVI

macesen

javor

jesen

hrast

hreh

bukev

beli gaber

gvajak

MEHKI LESOVI

jelka

smreka

topol

kostanj

lipa

breza

jelša

balza

HB=F/S HB – trdota N/mm2

F – sila

S – površina odtisa

kroglice

ODPOR LESA

PROTI OBRABI

(stopnice, pragovi,

parket,..)

•gost les

•suh les

•prečni prerez

.

• metoda po Brinellu

• Jekleno kroglico s premerom 10 mm vtisnemo v les s konstantno silo: pri mehkih lesov s silo100 N, pri srednje trdih lesovih 500 N in pri zelo trdih lesovih s silo 1000 N. Brinellska trdota je razmerje med uporabljeno silo in površino odtiska HB = F/A v N/mm2.

• metoda po Janki.

• Jekleno kroglico s premerom 11,3 mm vtisnemo v les do ekvatorja. Površina odtiska je tedaj 1 cm2. Trdota je definirana kot sila, ki je potrebna za vtiskanje kroglice do ekvatorja ali kot razmerje med silo in površine vtiska.

• Trdota je odvisna od smeri preskušanja: pri anizotropnem lesu je trdota prečne površine 1,5 - 2,5 x večja od trdote trangencialne ali radialne površine. Tangencialna površina je nekoliko trša od radialne površine .

Brinell Hardness Test

• The Brinell test was devised by a Swedish researcher at the

beginning of the 20th century.

• The test comprises forcing a hardened steel ball indentor into the surface of the sample using a standard load as shown in Fig.1(a). The diameter/load ratio is selected to provide an impression of an acceptable diameter. The ball may be 10, 5 or 1mm in diameter, the load may be 3000, 750 or 30kgf, The load, P, is related to the diameter, D by the relationship P/D 2 and this ratio has been standardised for different metals in order that test results are accurate and reproducible. For steel the ratio is 30:1 - for example a 10mm ball can be used with a 3000kgf load or a 1mm ball with a 30kgf load. For aluminium alloys the ratio is 5:1. The load is applied for a fixed length of time, usually 30 seconds. When the indentor is retracted two diameters of the impression, d 1 and d 2 , are measured using a microscope with a calibrated graticule.and then averaged as shown in Fig.1(b).

Janka Steel Ball Hardness Test

For Wood

• The Janka Hardwood Scale was invented in 1906 by Gabriel Janka {1864 -

1932}, an Austrian wood researcher and is an adaptation of the Brinell Hardness Test for metals. The American Society for Testing and Materials {ASTM} standardized the test in 1927.

• The Janka Hardness Test measures how hard wood is. It measures the pounds of force (lbf) required to drive in a steel ball with a diameter of 11.28 millimeters {0.444 inches} into the wood to half its diameter. The higher the number the harder the wood. This procedure was chosen so that the result would leave an indention of exactly 100 square millimeters {0.16 square inches} in size.

• It is one of the best ways to determine how easily a particular wood species will dent, ding, scratch and wear. It also suggests how difficult a species will be to saw, plane, route, sand, nail and work in general.

• The hardness of wood usually varies with the direction of the wood grain. When testing is done on the surface of a plank, perpendicular to the grain, the test is said to be of side hardness. Any particular wood species will deviate in hardness from one piece of lumber to another. The below numbers are an average side hardness with the wood at 12% moisture content. Most pieces of wood in the same specie will be plus or minus 10% of the below numbers.

• Trdota je odvisna od smeri preskušanja: pri anizotropnem lesu je

• trdota prečne površine 1,5 - 2,5 x večja od trdote trangencialne ali radialne površine.

• Tangencialna površina je nekoliko trša od radialne površine .

NAPETOSTI V LESU

LES OBREMENIMO Z ZUNANJO SILO –

LES SE UPIRA SPREMEMBI –

V LESU NASTANEJO NAPETOSTI

STATIČNA OBREMENITEV DINAMIČNA OBREMENITEV

TLAČNA OBREMENITEV NATEZNA OBREMENITEV

s=F/S

s- NAPETOST

s - N/m2=Pa

N/mm2=MPa

NATEZNI PREIZKUS

-leseno palico (l) vpnemo

-obremenimo na nateg v osni smeri

-palica se podaljša za raztezek, ki ga merimo

-palica se DEFORMIRA

-les se upira deformacijam – v njem nastanejo

NAPETOSTI

s=F/S

l

l

ELASTIČNO OBMOČJE

PO PRENEHANJU OBREMENITVE SE

LES POVRNE V PRVOTNO OBLIKO –

ELASTIČNE DEFORMACIJE

PROPORCIONALNA

MEJA

PLASTIČNO OBMOČJE

V LESU NASTANEJO TRAJNE –

PLASTIČNE DEFORMACIJE

V ELASTIČNEM

OBMOČJU VELJA

HOOKOV

ZAKON

l

l

Es

PRI VLAŽNEM IN

SEGRETEM LESU NASTANEJO

PRI ENAKI SILI

VEČJE PLASTIČNE DEFORMACIJE

LESA!!

KRIVLJENJE LESA!!

HOOKOV

ZAKON VELJA

V ELASTIČNEM

OBMOČJU

Es

l

l

s– ELASTIČNA NAPETOST (N/m2=Pa, N/mm2=MPa)

– SPECIFIČNA deformacija

E – modul elastičnosti (N/mm2= MN/m2=MPa)

HOOKOV

ZAKON

Raztezek (specifična deformacija)

je premosorazmeren z napetostjo.

El

l

s

MODUL

ELASTIČNOSTI - E

JE VEČJI

KO SILA DELUJE V SMERI

LESNIH VLAKEN

PRI NORMALNI TEMPERATURI

ČE JE LES SUH

ČE JE RAST PRAVILNA

PRI LESU Z VIŠJO GOSTOTO

DOPUSTNA

NAPETOST

Nahaja se v območju elastičnih deformacij!

V izdelkih izkoriščamo le del

trdnosti materiala!

Določajo jih

predpisi in

standardi!

VARNOSTNI KOLIČNIK =

Je razmerje med največjo napetostjo v materialu in dopustno napetostjo.

Lesene konstrukcije od 2 do 15.

.dop

maks

s

s

LEZENJE RELAKSACIJA –

POPUŠČANJE

SILE NE POVEČUJEMO-

DEFORMACIJA PA SE

S ČASOM POVEČUJE

el – elastična def..

zad -zadržana def.

vis -viskozna def. PRIMERI?

MEHANSKE LASTNOSTI LESA

SO

BOLJŠE:

če je les gostejši če je les bolj suh (velja v higroskopskem

območju – do TNCS)

če je temp. normalna

v smeri lesnih vlaken

IGLAVCI – ožje branike

VENČASTO POR. LISTAVCI –

širše branike če je les pravilno raščen,

brez napak

ODVISNOST TRDNOSTNIH LASTNOSTI

OD VLAGE

TRDNOST

LESA TLAČNA

UPOGIBNA STRIŽNA

NATEZNA

TLAČNA TRDNOST

V vzdolžni smeri je

polovico manjša od

natezne!

s=F/S

NATEZNA TRDNOST

NATEZNIM

OBREMENITVAM V

PREČNI SMERI SE

IZOGIBAMO! Raztržna dolžina!

s=F/S

UPOGIBNA TRDNOST večja od tlačne in manjša od

natezne!

GRČE

!!

STRIŽNA TRDNOST VEZI Z ŽIČNIKI,VIJAKI

ROGELJNE VEZI

VEZI Z LASTOVIČJIM REPOM

CEPLJENJE LESA

Je razdvajanje lesa v smeri

lesnih vlaken.

NAJLAŽJE SE CEPI:

-les z ravnim potekom lesnih vlaken

-manj gost les (iglavci)

-vlažen les

-v smeri trakov - radialno

PREDNOSTI?

SLABOSTI?

IZDELKI?