Ускоренный метод определения модуля упругости при изгибе (часть 5)

При определении предела прочности важно определить условия, при которых может наступить смятие древесины под нажимным ножом. Согласно справочнику минимальное значение условного предела прочности на местное смятие поперек волокон составляет для пихты 2,5 МПа, а для твердолиственных пород может достигать 13,6 МПа. Имея в виду наихудший вариант, можем записать условие

где Ртах - разрушающая нагрузка, зависящая от предела прочности древесины при изгибе

то есть искомое условие принимает вид

де h - толщина образца, мм, l - расстояние между опорами, мм; - предел прочности при изгибе, МПа. Если принять предел прочности в среднем равным 70 МПа, то получим L0 = 31,1 мм. Отсюда можно сделать вывод о том, что при испытании малых чистых образцов нагружающий элемент должен быть длиной не менее 32 мм. Аналогичные расчеты применительно к испытанию пиломатериалов и заготовок дают результат примерно L0=1,5 h (h - толщина доски). При этом деформация поперечного сжатия составит не более 0,7% от величины прогиба при определении модуля упругости и исключено смятие древесины при определении ее предела прочности при изгибе. Учитывая, что иметь несколько сменных опорных площадок практически очень неудобно, можно рекомендовать единую длину опорных площадок в 50 мм, а длину нагружающего элемента в 100 мм. При этом контактная поверхность нагружающего элемента должна иметь закругление большого радиуса с тем, чтобы не допустить перерезания волокон при значительном прогибе, который имеет место при испытании досок до разрушения.
Для обоснования метода определения модуля упругости имеет значение вопрос о влиянии повторности нагружения на результат определения прогибов. Согласно существующему стандарту, прогибы измеряют шестикратно, а в расчет берут среднее по трем последним замерам. Эта процедура позволяет в определенной степени сгладить влияние вдавливания на прогиб, но сильно затрудняет методику испытания. Если же вместо закругленных опор использовать плоские площадки, то необходимость многократности нагружения может стать необязательной. Для проверки этого положения выполнили специальные опыты. Использовали сосновые образцы сечением 50х30 мм, у которых шестикратно измеряли время нагружения на различных пролетах (табл. 3.2).