- •Матеріалознавство
- •Передмова
- •Умови роботи обладнання переробної промисловості
- •Розділ 1. Матеріалознавство. Особливості атомно-кристалічної будови металів
- •1.2. Метали, особливості атомно-кристалічної будови
- •1.3. Поняття про ізотропію і анізотропію
- •1.4. Алотропія, або поліморфні перетворення
- •1.5. Магнітні перетворення
- •Розділ 2. Будова реальних металів. Дефекти кристалічної будови
- •2.1. Дефекти кристалічної структури
- •2.2. Дислокація, її утворення та види
- •Розділ 3. Кристалізація металів. Методи дослідження металів
- •3.1. Механізм та закони кристалізації металів
- •3.2. Будова металевого злитку
- •3.3. Методи дослідження металів: структурні і фізичні
- •3.4. Визначення хімічного складу
- •3.5. Вивчення структури
- •3.6. Фізичні методи дослідження
- •Розділ 4. Загальна теорія сплавів. Будова, кристалізація і властивості сплавів. Діаграма стану
- •4.1. Поняття про сплави і методи їх отримання
- •4.2. Особливості будови, кристалізації і властивостей сплавів: механічних сумішей, твердих розчинів, хімічних сполук
- •4.3. Класифікація сплавів твердих розчинів
- •Розділ 5. Механічні та експлуатаційні властивості металів
- •5.1. Механічні властивості і способи визначення їх кількісних характеристик: твердість, в'язкість, втомна міцність
- •5.2. Експлуатаційні властивості
- •Розділ 6. Залізовуглецеві сплави. Діаграма стану «залізо – вуглець»
- •6.1. Залізовуглецеві сплави
- •6.2. Компоненти і фази залізовуглецевих сплавів
- •6.3. Структури залізовуглецевих сплавів
- •Розділ 7. СталІ. Класифікація і маркування сталей
- •7.1. Вплив вуглецю і домішок на властивості сталей
- •7.2. Призначення легуючих елементів та їх розподіл у сталях
- •7.3. Класифікація і маркування сталей
- •Розділ 8. Чавуни. Будова, властивості, класифікація і маркування чавунів
- •8.1. Класифікація чавунів
- •8.2. Будова, властивості, класифікація і маркування сірих чавунів
- •8.3. Високоміцний чавун із кулькоподібним графітом
- •8.4. Ковкий чавун
- •Розділ 9. Кольорові метали і сплави на їх основі
- •9.1. Титан і його сплави
- •9.2. Алюміній і його сплави
- •9.3. Магній і його сплави
- •9.4. Мідь і її сплави
- •Розділ 10. Пластмаси й їх класифікація, властивість і галузь застосування
- •10.1. Загальні відомості про пластмаси й їх класифікація
- •10.2. Термопластичні пластмаси
- •10.3. Термореактивні пластмаси
- •10.4. Синтетичні еластоміри, каучук, гума
- •Розділ 11. Деревина та її властивості
- •11.1. Загальні відомості
- •11.2. Будова дерев. Види деревини
- •11.3. Фізичні і механічні властивості деревини
- •11.4. Матеріали і напівфабрикати із деревини
- •Розділ 12. Скло. Властивості та застосування
- •12.1. Загальні відомості
- •12.2. Технологія отримання скла
- •12.3. Марки скла
- •12.4. Властивості скла
- •12.5. Види скла за призначенням
- •Протипожежне скло – армоване скло. Розділ 13. Практичне застосування матеріалів у харчовій і переробній промисловостЯх
- •13.1. Вироби з чорних та кольорових металів
- •13.2. Неметалеві матеріали в переробній промисловості
- •13.3. Екологічна небезпека матеріалів у переробній промисловості
- •Організація та методика проведення лабораторних робіт
- •Лабораторна робота 2 металографічний аналіз металів та сплавів
- •Лабораторна робота 3 вивчення структури сталей та чавунів
- •Лабораторна робота 4 вивчення мікроструктури кольорових металів та сплавів
- •Лабораторна робота 5 вивчення властивостей пластмас
- •Лабораторна робота 6 Вивчення властивостей деревини
- •6.2. Будова деревини
- •6.2.1. Макроструктура
- •6.2.2. Мікроструктура
- •6.3. Фізико-механічні властивості
- •6.3.1. Визначення вологості деревини прискореним методом
- •6.3.2. Визначення середньої густини деревини
- •6.3.3. Визначення граничної міцності за стискання
- •6.3.4. Визначення граничної міцності за згинання
- •6.4. Контрольні запитання для захисту роботи
6.3.1. Визначення вологості деревини прискореним методом
Вологість – це фізичний фактор, який впливає на міцність, середню густину та інші властивості деревини. За ступенем вологості розрізняють мокру (вологість більше, ніж у свіжозрубаної деревини), свіжозрубану (вологість 35 % і більше), порівняно суху (вологість – 15–18 %).
Стандартна вологість деревини – 12 %. Для визначення вологості деревини в даній роботі буде використаний електровологомір ЕВ-2М. Для визначення беруться зразки деревини розміром 20х20х300 мм та 20х20х30 мм.
Проведення досліду. Прилад приводять у робочий стан. Зразок установлюють торцевим зрізом уверх, у торець зразка занурюють голки-електроди електровологоміра. За шкалою-різницею потенціалів двох електродів заміряють вологість деревини у відсотках, за таблицею до вологоміра знаходять вологість деревини.
6.3.2. Визначення середньої густини деревини
Середня густина навіть однієї породи дерева не є величиною постійною, вона залежить від вологості й об’єму пор. Для її визначення необхідно мати зразки деревини розміром 20х20х30 мм із прямими кутами і гладкою поверхнею, штангенциркуль, технічні ваги.
Проведення досліду. Зразок зважують із точністю до 0,01 г, розміри заміряють штангенциркулем, визначають об’єм із точністю до 0,01 см3 (V, см3). Середню густину за даної вологості визначають за формулою:
, г/см3.
Визначену середню густину перераховують до стандартної вологості (12 %) за формулою:
,
де: – середня густина за вологості 12 %,
–середня густина за наявної вологості,
–вологість зразка деревини,
–коефіцієнт об’ємного усушування, який для берези, бука та ялиці дорівнює 0,6, а для інших порід – 0,5.
6.3.3. Визначення граничної міцності за стискання
Волокниста будова деревини надає їй високої механічної міцності, особливо за стискання та розтягування. Причому міцність деревини в різних напрямках неоднакова: вздовж волокон вона у 10 разів більше, ніж упоперек. На механічні властивості деревини впливають вологість, середня густина, умови вирощування, розміщення по висоті і товщині стовбура, температура.
У даній роботі необхідно визначити граничну міцність за стискання вздовж волокон. Для цього необхідно мати стандартний зразок розміром 20х20х30 мм, штангенциркуль і прес Р-5.
Проведення досліду. Заміряють штангенциркулем із точністю 0,1 мм поперечний розріз зразка (а – ширину, b – довжину).
Встановлюють зразок по середині плити преса. Силу необхідно прикладати вздовж волокон. Навантажують зразок до руйнування. За шкалою визначають максимальне навантаження.
Гранична міцність за стискання Rст за даної вологості зразка з точністю 0,1 Мпа визначають за формулою:
, МПа.
Визначену міцність перераховують до стандартної вологості за формулою:
,
де – поправковий коефіцієнт на вологість, що дорівнює 0,04 на 1 % вологості.
Наведена формула справедлива для деревини з вологістю до 30 %. Якщо вологість деревини перевищує гігроскопічну (30 %), перерахунок ведеться за формулою:
,
де – поправковий коефіцієнт за вологості 30 % і більше для дуба, вільхи – 1,84, для бука, сосни – 2,33, для осики, ялини, тополі – 2,24, для берези і ялиці – 2,5.