Рабочая программа по предмету "Материаловедение" по профессии: "Мастер столярного и мебельного производства". Б

Растущие деревья имеют следующие составные части: корни, ствол, ветви, листья. Корневая система деревьев выполняет функции поставщика влаги и питательных веществ из почвы по стволу и ветвям к листьям. Кроме того, корни удерживают деревья в вертикальном положении. Через ветви влага поступает к листьям, в которых происходит процесс фотосинтеза – превращения лучистой энергии солнца в энергию химических связей органических веществ с поглощением из воздуха углекислого газа и выделением кислорода. Неслучайно лесные массивы называют легкими планеты. Продукты фотосинтеза от листьев передаются по ветвям в остальные части деревьев – ствол и корни. Таким образом, ветви выполняют роль каналов, по которым происходит обмен веществ между листьями и остальными частями дерева.

Хвойные породы деревьев – сосна, кедр, ель, лиственница – имеют узкие листья – хвою, а лиственные породы – широкие листья. Как правило, лиственные породы деревьев произрастают в основном в умеренных и южных широтах, а хвойные – в северных.

В зависимости от породы и климатических условий произрастания деревья имеют различную высоту и диаметр стволов. При этом они подразделяются на три категории. К первой относятся деревья первой величины, которые достигают высоты 20 м и более. Это ель, кедр, лиственница, сосна, береза, осина, липа, дуб, ясень, клен и др.

В тропиках и субтропиках высота отдельных деревьев достигает 100 м и более. Вторая категория включает деревья второй величины, имеющие высоту 10–20 м. Это, в частности, ива, ольха, рябина и др. Третья категория – деревья третьей величины, высота которых равна 7-10 м. Это яблоня, вишня, можжевельник и др.

Диаметр ствола деревьев колеблется в основном от 6 до 100 см и более и зависит от породы, возраста деревьев и климатических условий произрастания. В отдельных случаях диаметр ствола деревьев может превышать 3 м – у дуба, тополя и некоторых других пород.

Древесину получают при разделке стволов деревьев после удаления веток. При этом выход древесины составляет 90 и более процентов объема ствола дерева. На начальной стадии обработки древесины делают поперечный, или торцовый, разрез ствола.

На поперечном разрезе выделяются: кора, покрывающая ствол снаружи и состоящая из наружного слоя – корки и внутреннего слоя – лубяного камбия – тонкого, невидимого для глаза слоя между корой и древесиной (в процессе роста деревьев живые клетки камбия делятся, и за счет этого дерево растет в толщину); заболонь – живая зона древесины; ядро, которое примыкает к сердцевине ствола и представляет собой мертвую, не участвующую в физиологических процессах центральную зону; сердцевина, расположенная в центре и представляющая собой рыхлую ткань диаметром 2–5 мм и более (в зависимости от породы и возраста дерева).

В лесной промышленности России основным объектом заготовки являются стволы деревьев, а ветки и сучья сжигаются или идут на дрова. В Канаде, Швеции и Финляндии в переработку идут все составные части деревьев, поэтому потери древесины там минимальны, а выход бумаги, картона и прочего – максимальный.

2. Макроскопическое строение древесины

При поперечном разрезе ствола дерева можно установить главные макроскопические признаки: заболонь, ядро, годичные слои, сердцевинные лучи, сосуды, смоляные ходы и сердцевинные повторения.

У молодых деревьев всех пород древесина состоит только из заболони. Затем по мере роста живые элементы вокруг сердцевины отмирают, а влагопроводящие пути закупориваются, и в них происходит постепенное накапливание экстрактивных веществ – смол, таннидов, красящих веществ У некоторых деревьев – сосны, дуба, яблони и других -

центральная зона ствола приобретает темную окраску. Такие деревья называют ядровыми. У других деревьев окраска центральной зоны и заболони ствола одинакова. Они называются безъядровыми.

Безъядровые деревья подразделяются на две группы: спело-древесные (липа, пихта, бук, ель), у которых влажность в центральной части ствола меньше, чем в периферийной, и забо-лонные, у которых влажность по поперечному сечению ствола одинакова (береза, клен, каштан и др.). Причем масса забо-лонной древесины уменьшается от вершины к комлю, а также с увеличением возраста дерева.

Возраст деревьев можно определить по числу годовых слоев, которые нарастают по одному в год. Эти слои хорошо видны на поперечном срезе ствола. Они представляют собой концентрические слои вокруг сердцевины. Причем каждое годовое кольцо состоит из внутреннего и наружного слоя. Внутренний слой формируется весной и в начале лета. Он называется ранней древесиной. Наружный слой образуется к концу лета. Ранняя древесина имеет меньшую плотность, чем поздняя, и более светлый цвет. Ширина годовых слоев зависит от ряда причин: во-первых, от погодных условий в течение периода вегетации; во-вторых, от условий произрастания дерева; в-третьих, от породы.

На поперечном срезе деревьев можно увидеть сердцевинные лучи, идущие от центра ствола к коре. У лиственных пород они занимают до 15 % объема древесины, у хвойных – 5–6 %, причем чем больше их количество, тем хуже механические свойства древесины. Ширина сердцевинных лучей колеблется от 0,005 до 1,0 мм в зависимости от породы деревьев. Древесина хвойных пород отличается от древесины лиственных тем, что в ней имеются клетки, вырабатывающие и хранящие смолу. Эти клетки группируются в горизонтальные и вертикальные смоляные ходы. Длина вертикальных ходов колеблется в пределах 10–80 см при диаметре около 0,1 мм, а горизонтальные смоляные ходы тоньше, но их очень много – до 300 штук на 1 см 2 .

Древесина лиственных пород имеет сосуды в виде системы клеток для передачи воды и растворенных в ней минеральных веществ от корней к листьям. Сосуды имеют форму трубок длиной в среднем 10 см и диаметром 0,02-0,5 мм, причем у деревьев некоторых пород они сосредоточены в ранних зонах годичных слоев. Их называют кольцесосудистыми.

У деревьев других пород сосуды распределены по всем годичным слоям. Эти деревья называют рассеяно-сосуди-стыми.

3. Микроскопическое строение древесины хвойных и лиственных пород

Древесина хвойных пород имеет определенную микроструктуру, которую можно установить, применяя микроскопы, а также химические и физические методы исследования Древесина хвойных пород отличается от лиственной сравнительно правильным строением и простотой. В структуру древесины хвойных пород входят так называемые ранние и поздние трахеиды.

Как установлено исследованиями, ранние трахеиды выполняют функцию проводников воды с растворенными в ней минеральными веществами, которая поступает от корней дерева.

Трахеиды имеют форму сильно вытянутых волокон с ко-сосрезанными концами. Исследования показали, что в растущем дереве только последний годичный слой содержит живые трахеиды, а остальные – мертвые элементы.

В результате исследований выявлено, что сердцевинные лучи образованы паренхимными клетками, по которым поперек ствола перемещаются запасные питательные вещества и их растворы.

Эти же паренхимные клетки участвуют в образовании вертикальных и горизонтальных смоляных ходов. Вертикальные смоляные ходы в древесине хвойных пород, обнаруженные в поздней зоне годичного слоя, образованы тремя слоями живых и мертвых клеток. Горизонтальные смоляные ходы выявлены в сердцевинных лучах.

По результатам исследований профессора В. Е. Вихрова, древесина сосны имеет следующее микроскопическое строение:

1) поперечный разрез;

2) радиальный разрез;

3) тангенциальный разрез.

Рис. 1. Разрезы ствола дерева: П – поперечный, Р – радиальный, Т – тангенциальный

Как установлено исследованиями, микроструктура древесины лиственных пород по сравнению с хвойными имеет более сложное строение.

В древесине лиственных пород сосудистые и волокнистые трахеиды служат проводниками воды с растворенными в ней минеральными веществами. Эту же функцию выполняют и другие сосуды древесины. Механическую функцию выполняют волокна либриформа и волокнистые трахеиды. Эти сосуды имеют форму длинных вертикальных трубок, состоящих из отдельных клеток с широкими полостями и тонкими стенками, причем сосуды в общем объеме лиственной древесины занимают от 12 до 55 %. Наибольшую часть объема лиственной древесины составляют волокна либриформа как основная механическая ткань.

Волокна либриформа представляют собой вытянутые клетки с заостренными концами, узкими полостями и мощными стенками, имеющими щелевидные поры. Волокнистые трахеиды, так же как и волокна либриформа, имеют толстые стенки и малые полости. Кроме того, выявлено, что сердцевинные лучи лиственной древесины объединяют основную часть паренхимных клеток, причем объем этих лучей может достигать 28–32 % (этот показатель относится к дубу).

4. Химический состав древесины

Химический состав древесины зависит частично от ее состояния. Древесина свежесрубленных деревьев содержит много воды. Но в абсолютно сухом состоянии древесина состоит из органических веществ, а неорганическая часть составляет всего лишь от 0,2 до 1,7 %. При сгорании древесины неорганическая часть остается в виде золы, которая содержит калий, натрий, магний, кальций и в небольших количествах – фосфор и другие элементы.

Органическая часть древесины всех пород имеет примерно одинаковый элементный состав. Абсолютно сухая древесина содержит в среднем 49–50 % углерода, 43–44 % кислорода, около 6 % водорода и 0,1–0,3 % азота. Лигнин, целлюлоза, ге-мицеллюлоза, экстрактивные вещества – смола, камедь, жиры, танниды, пектины и другие – составляют органическую часть древесины. Гемицеллюлоза имеет в своем составе пен-тозаны и генксозаны. У хвойных пород в органической части больше целлюлозы, а у лиственных – пентозанов. Целлюлоза является главной составляющей клеточных стенок растений, причем она же обеспечивает механическую прочность и эластичность растительных тканей. Как химическое соединение целлюлоза представляет собой полиатомный спирт. При обработке целлюлозы кислотами происходит ее гидролиз с образованием простых и сложных эфиров, которые используют для производства пленок, лаков, пластмасс и др. Кроме того, при гидролизе целлюлозы образуются сахара, из которых получают этиловый спирт путем их сбраживания. Древесная целлюлоза является ценным сырьем для выработки бумаги Другой компонент органической части древесины – геми-целлюлоза – представляет собой полисахариды высших растений, которые входят в состав клеточной стенки. В процессе переработки целлюлозы получается лигнин – аморфное полимерное вещество желто-коричневого цвета. Наибольшее количество лигнина – до 50 % – образуется при переработке древесины хвойных пород, а из древесины лиственных пород выход его составляет 20–30 %.

Очень ценные продукты получают при пиролизе древесины – сухой перегонке без доступа воздуха при температуре до 550 °C – древесный уголь, жижку и газообразные продукты. Древесный уголь используют при выплавке цветных металлов, в производстве электродов, медицине, в качестве сорбента для очистки сточных вод, промышленных отходов и для других целей. Из жижки получают такие ценные продукты, как антиокислитель бензина, антисептики – креозот, фенолы для производства пластмасс и пр.

В органической части древесины хвойных пород имеются смолы, которые содержат терпены и смоляные кислоты. Терпены являются основным сырьем для получения скипидара. Живица, выделяемая хвойным деревом, служит в качестве сырья для получения канифоли.

В процессе переработки древесины получают экстрактивные вещества, в том числе дубильные, применяемые для выделки кож – дубления. Основную часть дубильных веществ составляют танниды – производные многоатомных фенолов, которые при обработке кож взаимодействуют с их белковыми веществами и образуют нерастворимые соединения. В результате кожи приобретают эластичность, стойкость к загниванию и не набухают в воде.

Материаловедение Физические свойства материалов: Плотность, пористость Водопоглощение, водопроницаемость Влагоотдача, влажность Теплопроводность, огнестойкость Гигроскопичность, морозостойкость Долговечность. Материаловедение Механические свойства: Прочность Твердость Истираемость Сопротивление удару Упругость Пластичность, хрупкость Материаловедение. Древесина По лесным богатствам Россия занимает 1ое место в мире. Площадь занимаемая лесами 1071 млн. га. Все леса нашей страны разделены на три зоны: Защитную (вблизи городов –3%) Водоохранную (обеспечивающую питание рек – 8%) Промышленную (сырьевая база 87%) Материаловедение. Древесина В нашей стране все породы делят на хвойные и лиственные. Лиственные породы делят на кольце сосудистые (породы с твердой древесиной – дуб, ясень, вяз гладкий,ильм, карагач, каштан съедобный,бархат амурский, димофрант или белый орех) и на рассеянно-сосудистые(породы с мягкой древесиной- береза, ольха, осина, липа, тополь и породы с твердой древесиной – бук, орех грецкий,граб клен, платан,груша, самшит) Материаловедение. Древесина Строение древесины видимое невооруженным глазом или с помощью лупы на плоскостях трех разрезов ствола: Торцового-поперек ствола Радиального-вдоль ствола через сердцевину Тангентального-вдоль ствола на некотором расстоянии от сердцевины Материаловедение. Древесина На торцовом разрезе от периферии к краю можно видеть кору и собственно древесину, состоящую из кольцевых отложений называемых годичными кольцами. Кора состоит из наружной пробковой тканикорки и внутренней -луба. Между лубом и древесиной слой живых растительных клеток -камбий, к которому примыкает заболонь. Ближе к середине находится – ядро. Древесина заболони мягче ядровой. Материаловедение. Древесина Внешний вид древесины характеризуется цветом, блеском, текстурой (рисунок разреза древесины).Цвет от белого до черного, древесина южных пород обычно темнее северных. Блеск древесины зависит от ее плотности. Плотная древесина обладает большим блеском. Загнивая древесина теряет блеск. Текстура зависит от породы дерева и от вида разреза. Материаловедение. Древесина Влажность эксплуатационная: На открытом воздухе-15-18% (воздушносухая) В отапливаемом помещении-8-12% (комнатно - сухая) Материаловедение. Древесина Объемный вес древесины зависит от ее влажности и плотности. По объемному весу различают от очень тяжелой (железное дерево с объемным весом 1420 кг/м³) до очень легкой (бальза с объемным весом 100 кг/м³ Плотность зависит от объемного веса. Наиболее плотной является тяжелая древесина. Для полировки пригодна абсолютно плотная древесина, для восковой отделки – неравномерно плотная с крупными порами (дуб, ясень). Материаловедение. Древесина Наименьшей теплопроводностью обладает сухая пористая древесина, наибольшей сырая плотная, поперек волокон теплопроводность меньше, чем вдоль. Материаловедение. Древесина Звукопроводность древесины в продольном направлении в 16 раз выше, чем воздуха (звукопроводность воздуха равна 330,7 м/сек), а в поперечном в 4 раза. Деки всех музыкальных инструментов делают из древесины ели и пихты, потому что древесина этих пород резонирует звук. Сырая и загнившая древесина хуже проводит звук и не усиливает его. Материаловедение. Древесина Электропроводность древесины зависит от влажности. Сухая древесина – электроизолятор. С увеличением влажности и повышением температуры древесина теряет диэлектрические свойства. Для усиления электроизолирующих свойств древесину пропитывают маслом, лаком, парафином. Древесина. Физические свойства Светопроводность. Тонкие листы древесины проницаемы для света. Для выявления дефектов древесины в фанерном производстве пользуются просвечиванием. Круглый лес и толстые доски можно просвечивать Рентгеном. Древесина. Физические свойства Газопроницаемость. Этой способностью пользуются при антисептировании для борьбы с вредителями, а также для протравного глубокого крашения парами аммиака и азотной кислоты. Древесина. Механические свойства Прочность зависит от породы и от содержания поздней древесины Твердость относительно невелика. Торцовая твердость выше, чем боковая на 15-50%. На твердость древесины влияет ряд факторов: Влажная мягче сухой Легкая мягче тяжелой Смолистая мягче бессмольной Заболонная мягче ядровой Вершинная мягче комлевой. Древесина. Механические свойства Сопротивление выдергиванию гвоздей и шурупов. Твердая древесина лучше удерживает гвозди и шурупы, но чтобы вбить гвоздь в твердую породу, нужно предварительно высверлить отверстие не менее 0,7 Д гвоздя или шурупа и не менее половины их длины. Вбитые поперек волокон гвозди и ввернутые шурупы удерживаются лучше, чем вбитые и ввернутые в торец. Древесина. Пороки Сучки- неизбежный порок, биологически обусловлен ростом дерева. Трещины Червоточина Гниль Пороки формы ствола Раны Ненормальная окраска Древесина. Защита 1.Сушка древесины: На складах В сушильных камерах Токами высокой чистоты 2.Нанесение стойких покрытий 3. Пропитка древесины 4. Окучивание газами Древесные материалы Круглый лес: Бревна хвойных пород Бревна лиственных пород Кряжи и чураки Подтоварник Жерди Кол и прут.

НЕПРЕРЫВНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ Б. А. СТЕПАНОВ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ (ДЕРЕВООБРАБОТКА) Допущено Экспертным советом по профессиональному образованию в качестве учебного пособия для образовательных учреждений, реализующих программы начального профессионального образования и профессиональной подготовки 2е издание, стереотипное 1 УДК620.22(075.9) ББК 30.3 С794 Серия «Непрерывное профессиональное образование» Р е ц е н з е н т ы: Генеральный директор ООО «Вид Строй» Д. С. Борзунов; инженертехнолог производства Л. Н. Вавилова; преподаватель спецдисциплин высшей категории ГОУ СПО Строительный колледж № 12 Н. В. Миронова С794 Степанов Б. А. Материаловедение (деревообработка) : учеб. пособие / Б. А. Степанов. - 2е изд., стер. - М. : Издательский центр «Академия», 2011. - 80 с. ISBN 9785769583162 В учебном пособии даны сведения о строении дерева и древесины, физических и механических свойствах древесины, пороках и дефектах, породах древесины, классификации и стандартизации лесных материа лов. Приведены данные об обеспечении долговечности древесины, кле ях и материалах для отделки и защитной обработки столярных изделий и строительных конструкций. Для подготовки и переподготовки рабочих по профессиям, связан ным с обработкой древесины. Может быть использовано в учреждениях начального профессионального образования. УДК 620.22(075.9) ББК 30.3 Оригиналмакет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается ISBN 9785769583162 2 Степанов Б. А., 2007 Образовательноиздательский центр «Академия», 2007 Оформление. Издательский центр «Академия», 2007 К читателю Древесина - древнейший из всех материалов, используемых человеком. Ее применяют для строительства зданий и сооружений, для изготовления столярно-строительных изделий, мебели, шпал, музыкальных инструментов, спортивного инвентаря, карандашей, спичек, бумаги, предметов обихода, игрушек и многого другого. Чтобы качественно изготовить изделия и выполнить работы, столяру, плотнику, паркетчику, деревообработчику требуются хорошие знания строения основных пород древесины, а также технологии работ, конструкций изделий и свойств материалов. Изучив данное пособие, вы будете знать: строение дерева и древесины; физические, механические и технологические свойства древесины; пороки древесины; породы древесины, их характеристики и области применения; методы обеспечения долговечности древесины; клеи и лакокрасочные материалы для древесины. Изучив данное пособие, вы будете уметь: различать породы древесины по внешнему виду и макроскопическим признакам; применять различные породы древесины наиболее эффективно; различать виды лесоматериалов; обеспечивать долговечность древесины в различных условиях эксплуатации; правильно выбирать клеи для склеивания древесины. 1 Строение дерева и древесины Строение и свойства дерева и древесины исследуют в целях усо вершенствования и разработки новых технологических процессов сушки, пропитки, механической обработки, склеивания, отделки и т.д. 1.1. Строение дерева Растущее дерево состоит из корней, ствола и кроны (рис. 1.1). На долю веток, из которых состоит крона, приходится примерно 12 %, на долю пня с корнями - 15 %, а на долю ствола - 73 % всей массы дерева. Корни удерживают дерево в вертикальном положении и снабжают его водой и минеральными солями из почвы. В корнях хранятся запасы питательных веществ дерева. Крону образуют вершина ствола вместе с сучьями и листьями или хвоей. Листья или хвоя усваивают углерод из воздуха, воду и минеральные соли, которыми их обеспечивают корни, - из почвы, а на солнце образуют в результате фотосинтеза очень сложные органические вещества, из которых строится растительный организм дерева. Рис. 1.1. Строение растущего дерева Ствол - основная и самая ценная часть дерева, имеющая наибольшее хозяйственное значение. Он удерживает тяжелую крону и служит проводником питательных веществ, поступающих от корней (восходящие токи) и из листвы или хвои (нисходя- 5 Строение дерева щие токи). В стволе, как и в корнях, хранятся запасы питательных веществ дерева. Форма ствола зависит от породы дерева и от условий, в которых оно растет. Например, у сосны, выросшей в лесу, ствол прямой и длинный, а выросшей на открытом месте - короткий, толстый и искривленный. Тонкая верхняя часть ствола называется вершиной, а толстая нижняя часть - комлем. Схематически ствол дерева можно представить как конус. Уменьшение диаметра ствола дерева от комля к вершине называется сбежистостью, или сбегом. У деревьев хвойных пород сбежистость меньше, чем у деревьев лиственных пород. На поперечном разрезе ствола дерева (рис. 1.2) показаны кора, древесина с ее годовыми слоями 8 и сердцевина 1. Кора покрывает всю поверхность дерева и состоит из пробкового 4 и лубяного 5 слоев. Вид, фактура и цвет коры зависят от породы и возраста дерева. В середине ствола хорошо видна сердцевина 1, которая состоит из рыхлых тканей, образовавшихся в первые годы жизни дерева. Сердцевина пронизывает ствол дерева от комля до вершины и каждую ветку Рис. 1.2. Поперечный разрез ствола дерева: 1 - сердцевина; 2 - сердцевинные лучи; 3 - ядро; 4 - пробковый слой; 5 - лубяной слой; 6 - заболонь; 7 - камбий; 8 - годовые слои Рис. 1.3. Главные разрезы ствола дерева: 1 - поперечный; 2 - радиальный; 3 - тангенциальный 6 Глава 1. Строение дерева и древесины дерева. У большинства пород деревьев сердцевина видна на торцевом разрезе в виде темного круга диаметром 2 … 5 мм. На радиальном разрезе сердцевина видна в форме прямой или извилистой темной узкой полоски. Главные разрезы ствола дерева (рис. 1.3): поперечный 1 (торцево′ й, или торцо′ вый) - проходит перпендикулярно к продольной оси ствола; радиальный 2 - проходит перпендикулярно к поперечному через сердцевину ствола; тангенциальный 3 - проходит на некотором расстоянии от радиального. Распиливая дерево поперек волокон, получаем торцевой разрез, а раскалывая или распиливая дерево вдоль волокон, - радиальный и тангенциальный разрезы. 1.2. Строение древесины Древесина лесных пород, произрастающих в России, окрашена в основном в светлый цвет. У некоторых пород вся масса древесины окрашена в один цвет (береза, граб, ольха), а у других пород центральная часть отличается более темным цветом (сосна, лиственница, дуб). Темноокрашенная центральная часть ствола называется ядром 3, а окружающая ядро часть - заболонью 6 (см. рис. 1.2). Породы, у которых есть ядро, называются ядровыми, а породы, у которых нет различия между центральной и периферической частями ни по цвету, ни по содержанию воды, называются заболонными. Если влажность центральной части ствола меньше, чем влажность периферической части, то такая древесина называется спелой, а соответствующие породы - спелодревесными. Из древесных пород, которые растут в России, ядро имеют следующие породы: хвойные - сосна, лиственница, кедр; лиственные - дуб, ясень, тополь, ильм. К заболонным породам относятся: клен, береза, липа, груша, граб, самшит. К спелодревесным породам относятся: хвойные - пихта и ель; лиственные - осина и бук. У некоторых лиственных пород, не имеющих ядра, т. е. у безъядровых пород (береза, осина, бук, клен, ольха), центральная часть имеет бо- Строение древесины 7 лее темный цвет, чем периферическая, и называется ложным ядром. У деревьев хвойных пород ложного ядра не бывает. Молодые деревья всех пород не имеют ядра и состоят из одной заболони. Лишь с течением времени часть заболонной древесины переходит в ядровую и образуется ядро. Ширина заболони зависит от породы дерева и условий его роста. У одних пород деревьев ядро образуется на 3-й год (тис, белая акация), у других (сосна) - на 30 … 35-й год жизни. Поэтому у сосны широкая заболонь, а у тиса - узкая. Переход от заболони к ядру может быть резким (тис, лиственница) или плавным (кедр, грецкий орех). Древесина заболони легко пропускает воду, менее стойка к загниванию, чем древесина ядра. На поперечном разрезе (рис. 1.4, а) ствола видны концентрические кольца, которые называются годичными, или годовыми слоями древе сины. На радиальном разрезе (рис. 1.4, б) годовые слои видны в виде параллельных полос, а на тангенциальном разрезе (рис. 1.4, в) - в виде волнистых, извилистых линий. Годовые слои представляют ежегодный прирост древесины. По числу годовых слоев в торцевом разрезе на комле дерева можно определить возраст дерева, посчитав количество годовых слоев по радиусу. Рис. 1.4. Годовые слои на поперечном (а), радиальном (б) и тангенциальном (в) разрезах древесины сосны 8 Глава 1. Строение дерева и древесины Ширина годовых слоев зависит от породы дерева, условий его роста, положения по длине ствола и места произрастания дерева (годовые слои сосны, растущей в северных районах, более узкие, чем годовые слои южной сосны). У быстрорастущих пород деревьев образуются широкие годовые слои, например у тополя и ивы, а у медленнорастущих, таких как самшит, тис, можжевельник, образуются узкие годовые слои. У одной и той же породы дерева ширина годовых слоев может быть различной. Если погода благоприятствует, то вырастает широкий годовой слой, а при неблагоприятных условиях (недостаток или избыток влаги, недостаток питательных веществ, морозы) образуются узкие кольца. Как правило, у молодых деревьев годовые кольца шире, чем у старых. Иногда на противоположной стороне ствола годовые слои имеют неодинаковую ширину. Например, у деревьев, растущих на краю или на опушке леса, на стороне, обращенной к свету, годовые слои шире, чем на темной стороне. Вследствие этого сердцевина (или центр ствола, если нет сердцевины) смещена от центра ствола и расположение годовых слоев становится несимметричным. Каждый годовой слой состоит из ранней и поздней древесины. Ранняя древесина имеет светлую окраску и обращена к сердцевине. Ранняя древесина более мягкая, чем поздняя. Поздняя древесина обращена в сторону коры, имеет более темную окраску и более твердая, чем ранняя. Различие между ранней и поздней древесиной ярко выражено у хвой- ных и некоторых лиственных пород. Ранняя древесина образуется весной и в начале лета, когда в почве много влаги. Нарастает она очень быстро, но ближе к осени рост замедляется и, наконец, зимой прекращается совсем. Поздняя древесина вырастает в конце лета и в начале осени и выполняет в стволе в основном механическую функцию, как бы являясь арматурой дерева. От количества поздней древесины зависят плотность и прочность древесины в целом. На поперечных (торцевых) поверхностях древесных стволов у некоторых пород деревьев отчетливо видны светлые блестящие полоски, идущие веерообразно от сердцевины к коре, - это сердцевинные лучи (рис. 1.5, а). Сердцевинные лучи есть у всех пород, но видны лишь у некоторых. Они проводят воду в горизонтальном направлении и запасают питательные вещества. Сердцевинные лучи более плотные, чем Строение древесины 9 Рис. 1.5. Вид сердцевинных лучей: на поперечном (а), тангенциальном (б) и ра диальном (в) разрезах окружающая их древесина. Сердцевинные лучи могут быть светлее или темнее окружающей древесины. По ширине сердцевинные лучи могут быть: очень узкими, не видимыми невооруженным глазом (у самшита, осины, березы, груши и всех хвойных пород); узкими, трудно различимыми (у клена, ильма, вяза, липы); широкими, хорошо видимыми невооруженным глазом на поперечном разрезе. Широкие лучи могут быть настоящими широкими (у дуба, бука) и лож(но широкими. Ложно широкие лучи кажутся широкими, но если посмотреть на них в лупу, то можно обнаружить, что это не широкий луч, а пучок очень тонких лучей, которые собраны вместе (у граба, орешника, ольхи). На тангенциальном разрезе лучи видны в виде темных штрихов с заостренными концами или в виде чечевицеобразных полосок, размещенных вдоль волокон (рис. 1.5, б). На радиальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде блестящих полосок, черточек и пятен, расположенных поперек волокон (рис. 1.5, в). Количество сердцевинных лучей зависит от породы дерева: у лиственных пород сердцевинных лучей примерно в 2 - 3 раза больше, чем у хвойных. 10 Глава 1. Строение дерева и древесины На поперечном разрезе древесины лиственных пород видны отверстия, представляющие собой сечения сосудов - трубок, каналов различной величины, которые проводят воду в дереве (рис. 1.6). Объем сосудов у различных пород древесины колеблется в пределах от 7 до 43 % общего объема. По величине сосуды подразделяют на крупные, которые хорошо видны невооруженным глазом, и мелкие, не видимые невооруженным глазом. Крупные сосуды, как правило, расположены в ранней древесине годовых слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо из сосудов. Лиственные породы, у которых сосуды расположены таким образом, называются кольцесосудистыми. У кольцесосудистых пород в поздней древесине мелкие сосуды собраны в группы, которые хорошо заметны благодаря светлой окраске. Рис. 1.6. Типы группировок сосудов: а, б, в - кольцесосудистые породы соответственно с радиальной, тангенциальной и рассеянной группировкой; г - рассеяннососудистая порода Строение древесины 11 У некоторых пород древесины мелкие и крупные сосуды равномерно распределены по всей ширине годового слоя - такие породы называются рассеянно(сосудистыми. У кольцесосудистых лиственных пород годовые слои хорошо заметны из-за резкого различия цвета ранней и поздней древесины. У лиственных рассеянно-сосудистых пород годовые слои плохо заметны, так как нет резкого различия поздней и ранней древесины. У лиственных кольцесосудистых пород мелкие сосуды, которые расположены в поздней древесине, образуют следующие виды группировок: радиальная - в виде светлых радиальных полос, напоминающих языки пламени, - каштан, дуб (рис. 1.6, а); тангенциальная - мелкие сосуды образуют сплошные или прерывистые волнистые линии, вытянутые вдоль годовых слоев, - вяз, карагач (рис. 1.6, б); рассеянная - мелкие сосуды в поздней древесине расположены в виде светлых точек или черточек - ясень (рис. 1.6, в). На рис. 1.6, г показано расположение сосудов у лиственной рассеянно-сосудистой породы (грецкий орех). Сосуды расположены равномерно по всей ширине годового слоя. Характерной особенностью строения древесины хвойных пород является наличие смоляных ходов. Они представляют собой наполненные смолой каналы, пронизывающие древесину сосны, кедра, лиственницы и ели. У тиса, пихты и можжевельника смоляных ходов нет. Смоляные ходы проходят в вертикальном (вдоль ствола) и горизонтальном (поперек ствола) направлениях. Горизонтальные смоляные ходы проходят по сердцевинным лучам. Вертикальные смоляные ходы представляют собой тонкие узкие каналы, заполненные смолой. На поперечном разрезе вертикальные смоляные ходы видны в виде светлых точек, расположенных в поздней древесине годовых слоев. На продольных разрезах смоляные ходы заметны в виде темных штрихов, направленных вдоль оси ствола.

НАЧАЛЬНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

Б. А. СТЕПАНОВ

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ДЛЯ ПРОФЕССИЙ,

СВЯЗАННЫХ С ОБРАБОТКОЙ

ДРЕВЕСИНЫ

УЧЕБНИК

Допущено

Министерством образования Российской Федерации

в качестве учебника для образовательных учреждений, реализующих программы начального профессионального образования 7 е издание, переработанное и дополненное 1 УДК 691.11.0(075.32) ББК 38.35я722 С79 Рецензент- преподаватель Строительного колледжа № 12 (ГОУ СК № 12) В. И. Жиганова Степанов Б. А.

Материаловедение для профессий, связанных с обработС кой древесины: учебник для нач. проф. образования / Б. А. Степанов. - 7-е изд., перераб. и доп. - М. : Издательский центр «Академия», 2010. - 336 с.

ISBN 978-5-7695-5741- Рассмотрены строение дерева и древесины, физические и механические свойства древесины, пороки и дефекты, породы древесины, классификация и стандартизация лесных материалов. Приведены данные об обеспечении долговечности древесины, клеях и материалах для отделки и защитной обработки строительных конструкций и столярных изделий. Описаны материалы на основе древесины, детали и изделия из древесины, полимерные изделия, кровельные и облицовочные материалы, металлические изделия и фурнитура, теплоизоляционные и гидроизоляционные материалы, материалы для стекольных работ.

Для учащихся учреждений начального профессионального образования.

УДК 691.11.0(075.32) ББК 38.35я Оригинал-макет данного издания является собственностью Издательского центра «Академия», и его воспроизведение любым способом без согласия правообладателя запрещается © Степанов Б. А., © Образовательно-издательский центр «Академия», © Оформление. Издательский центр «Академия», ISBN 978-5-7695-5741-

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебник написан на основании блока учебных элементов к федеральному компоненту Государственного образовательного стандарта профессионального начального образования по предмету «Материаловедение» для подготовки в учреждениях профессионального начального образования квалифицированных рабочих по профессиям: мастер столярно-плотничных, паркетных работ; мастер столярно-мебельного производства; станочник в деревообработке; реставратор строительный.

Учебник состоит из 19 глав. Главы 1 - 7 включают в себя общие вопросы, изучение которых необходимо для всех указанных профессий. Изучение глав 8 - 17 необходимо для всех профессий, но в разной степени. Изучение главы 15 необходимо для плотников, а главы 17 - для столяров. Глава 18 необходима для обучающихся по специальности плотник-стекольщик, а глава 19 - для профессии станочник в деревообработке.

В учебнике приведены сведения как о традиционных материалах, используемых достаточно давно, так и о новых материалах, которые начали применяться в последнее время, знание свойств которых также необходимо современным квалифицированным рабочим.

Для наглядности и лучшего усвоения сведений в учебнике приведены иллюстрации и таблицы. Данные, необходимые на практике, приведены в приложениях, в которых также содержатся сведения, представляющие познавательный интерес.

ВВЕДЕНИЕ

Древесина - древнейший из всех материалов, используемых человеком. Практически все, что окружало человека 300 - 400 лет назад, было сделано из древесины, но и в современном мире древесина занимает важное место. По объему применения и разнообразию использования с древесиной не может сравниться никакой другой материал.

Древесину применяют для строительства зданий и сооружений различного назначения, изготовления столярно-строительных изделий (двери, окна, полы, паркет, облицовка и т. п.) и мебели. Из древесины делают элементы мостов, судов, вагонов, тару, шпалы, музыкальные инструменты, спортивный инвентарь, карандаши, спички, бумагу, картон, предметы обихода, игрушки, сувениры и многое другое. Натуральную и модифицированную древесину применяют в машиностроении и горнорудной промышленности, она служит сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности и изготовления различных плитных материалов.

При химической переработке древесины получают целлюлозу, древесный спирт, виноградный сахар, целлофан, уксусную кислоту, винный спирт, мех, кожу, искусственное волокно, фото- и кинопленку, вату, бумагу, скипидар, канифоль и многое другое.

Пиломатериалы, древесно-стружечные, древесно-волокнистые, столярные плиты, фанера являются основными конструкционными материалами для строительных конструкций и столярных изделий.

Широкое применение при изготовлении столярных изделий нашел лущеный и строганый шпон. Из лущеного шпона изготовляют фанеру, фанерные плиты, клееный брус из шпона, клееные детали мебели, тару, спички. Строганый шпон - основной облицовочный материал для деталей, изготовленных из древесины малоценных пород, фанеры и древесно-стружечных плит, паркета и мебели.

Древесина является природным полимером, обладающим совокупностью положительных свойств, которые и позволяют столь широко и разнообразно использовать ее в самых различных областях.

Древесина имеет высокие физико-механические характеристики, хорошо и просто обрабатывается, имеет малый объемный вес, высокие эстетические качества и природную декоративность, малую теплопроводность, высокую прочность при небольшой массе, хорошо сопротивляется ударным и вибрационным нагрузкам.

Конструкции и изделия из древесины при правильном проектировании, изготовлении и эксплуатации надежны и долговечны.

Древесина сравнительно легко и просто соединяется крепежными изделиями, прочно и надежно склеивается; долго сохраняет красивый внешний вид; является экологически чистым материалом; на нее хорошо наносятся защитные и декоративные составы.

Энергоемкость изготовления изделий из древесины самая небольшая по сравнению с другими материалами, что особенно важно в современных условиях при постоянно повышающихся ценах на энергию. Уникальность древесины как материала заключается в том, что она является единственным восстанавливаемым природным ресурсом в отличие от нефти, угля, газа, железной руды и сырья для получения цемента.

Вместе с совокупностью положительных свойств древесина имеет ряд недостатков: подвержена гниению и горению, разрушается насекомыми и грибами, гигроскопична, в результате повышения влажности может разбухать, а при понижении влажности усыхать. Кроме того, древесина как природный материал имеет биологические пороки, которые уменьшают однородность древесины; их приходится учитывать. Недостатки древесины преодолимы при правильном проектировании, изготовлении и эксплуатации и использовании современных методов защиты от гниения и возгорания.

Для эффективного использования древесины необходимо знать ее строение, свойства, пороки, основные породы древесины. Но только знаний о древесине недостаточно, так как при изготовлении изделий из древесины используют различные материалы: клеи, лакокрасочные материалы, отделочные и вспомогательные материалы, изделия из металлов и пластмасс, фурнитуру, замочноскобяные и крепежные изделия, и многое другое.

Чтобы качественно изготавливать изделия и выполнять работы, столяру, плотнику, паркетчику, деревообработчику требуются хорошие знания технологии работ, конструкции изделий и свойств материалов. Все эти знания между собой тесно взаимосвязаны.

От вида и свойств используемых материалов зависят приемы и режимы обработки, качество изготавливаемых изделий, их внешний вид, прочность, долговечность и стоимость. От материалов зависят структура технологического процесса, набор необходимого технологического оборудования и инструмента, трудоемкость работ и длительность производственного цикла, уровень возможной механизации, условия труда и необходимая квалификация рабочих.

То, что лес надо беречь, стало неоспоримой истиной. Казалось бы, что для России, обладающей почти четвертью мировых запасов древесины, проблема ее экономии не актуальна. Однако сложившаяся структура заготовки древесины, повышение стоимости транспортировки от мест заготовки к местам потребления делают вопрос об экономии и рациональном расходовании древесины очень важным.

Решение этой важной задачи - рационального и комплексного использования древесины путем переработки на полезную и полноценную продукцию без каких-либо потерь и отходов - возможно только квалифицированными мастерами, обладающими всеми необходимыми знаниям и постоянно пополняющими знания о современных материалах.

СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА И ДРЕВЕСИНЫ

Растущее дерево состоит из корней, ствола и кроны (рис. 1.1, а).

Каждая из частей дерева играет определенную роль при его жизни и используется человеком в различных целях.

На долю веток, из которых состоит крона, приходится примерно 12 %, на долю пня с корнями - 15 %, а на долю ствола - 73 % всей массы дерева.

Вершина ствола вместе с сучьями и листьями или хвоей (у деревьев хвойных пород) образует крону. У деревьев разных пород крона начинается на различном расстоянии от земли. Крона кедра и ели начинается низко над землей. У взрослой сосны крона расположена ближе к вершине. Крона деревьев различных пород имеет разное очертание, например крона ели имеет форму конуса, крона кедра имеет яйцевидную форму, а у березы вытянутая крона.

а - растущее дерево; б - сокодвижение в дереве Листья или хвоя усваивают углерод из углекислого газа воздуха, воду и минеральные соли, которыми их обеспечивают корни из почвы, и на солнце в результате фотосинтеза образуют очень сложные органические вещества, из которых строится растительный организм дерева (рис. 1.1, б).

Листья или хвою используют для приготовления витаминной муки, которая является ценным продуктом для животноводства и птицеводства. Ветки и сучья перерабатывают на технологическую щепу. Из технологической щепы изготовляют древесно-волокнистые плиты и тарный картон.

Другая часть дерева - корни. Корни удерживают дерево в вертикальном положении и снабжают дерево водой и минеральными солями из почвы. В корнях хранятся запасы питательных веществ дерева.

У одних деревьев, например дуба, корни уходят глубоко в землю, а у других, например ели, хорошо развиты мощные горизонтальные корни, расположенные почти у поверхности земли. Корни используют в качестве второсортного топлива. Из пней и крупных корней сосны после переработки через определенный период после спиливания дерева получают канифоль и скипидар.

Третья, основная и самая ценная часть дерева, имеющая наибольшее хозяйственное значение, - ствол. Он удерживает тяжелую крону и служит проводником питательных веществ, поступающих от корней (восходящие токи) и из листвы или хвои (нисходящие токи). В стволе, как и в корнях, хранятся запасы питательных веществ дерева.

Форма ствола зависит от породы дерева и от условий, в которых оно растет. Например, у сосны, выросшей в лесу, ствол прямой и длинный, а у выросшей на открытом месте - короткий, толстый и искривленный.

При достижении деревом максимально возможной для данной породы и условий произрастания высоты дальнейший рост прекращается (приложения 1 и 2).

Тонкая верхняя часть дерева называется вершиной, а толстая нижняя часть - комлем. Схематически ствол дерева можно представить как конус. Уменьшение диаметра ствола дерева от комля к вершине называется сбежистостью, или сбегом. У деревьев хвойных пород сбежистость всегда меньше, чем у деревьев лиственных пород.

Сбежистость деревьев, выросших в лесу, меньше, чем у деревьев, выросших на открытом месте. Но даже у ствола одного дерева на разной высоте сбежистость разная: чем ближе к вершине, тем она больше.

На поперечном разрезе ствола дерева (рис. 1.2) показаны кора, сердцевина и древесина с ее годичными слоями.

Рис. 1.2. Поперечный разрез ствола дерева:

1 - сердцевина; 2 - сердцевинные лучи; 3 - ядро; 4 - пробковый слой; 5 - лубяной слой; 6 - заболонь; 7 - камбий; 8 - годичные слои Кора покрывает всю поверхность дерева и состоит из двух слоев: пробкового и лубяного. Расположенный с наружной стороны ствола дерева пробковый слой коры предохраняет древесину от морозов, перегрева, резких перепадов температур, механических повреждений и других внешних воздействий. Вид, фактура и цвет коры зависят от породы и возраста дерева. Кора деревьев разнообразна по цвету (белая, серая, коричневая, зеленая, красная, черная и т. д.). Например, у березы кора белая, у дуба - темно-серая, у ели - темно-бурая. Кора различается и по форме поверхности (гладкая, пластинчатая, трещиноватая и др.). Например, у пихты кора гладкая, у сосны - чешуйчатая, у можжевельника - волокнистая, у березы - бородавчатая.

Цвет и форма коры у деревьев изменяются с возрастом. У молодых деревьев кора более гладкая, чем у старых.

В зависимости от породы, возраста и условий произрастания у пород деревьев, растущих в России, кора составляет от 6 до 25 % объема ствола. Многообразно применение коры. Ее используют для дубления кожи (кора ивы и дуба содержит много дубильных веществ), в медицине (в натуральном виде и для приготовления лекарств), красильном деле (для приготовления красителей), для изготовления теплоизоляционных материалов и материалов для покрытий полов. Из коры, при ее соответствующей обработке, получается отличный компост для сельского хозяйства. Из коры пробкового дуба вырезают пробки.

Лубяной слой коры проводит воду с выработанными в листьях или хвое органическими веществами вниз по стволу. Из луба делают мочало, рогожу, веревки. Хорошо развитый лубяной слой липы используют для плетения различных хозяйственных изделий.

Между корой и древесиной расположен очень тонкий сочный слой живых клеток, не видимый невооруженным глазом, который называется камбием. Большая часть клеток камбия идет на строительство нового годичного слоя древесины и совсем незначительная часть - на образование коры.

В середине ствола многих пород деревьев хорошо видна сердцевина, которая состоит из рыхлых тканей, образованных в первые годы жизни дерева. Сердцевина пронизывает ствол дерева от комля до вершины и каждую ветку дерева. У большинства пород деревьев сердцевина видна на торцовом разрезе в виде темного круга диаметром 2 … 5 мм. У некоторых пород деревьев сердцевина имеет другую форму, например сердцевина ольхи имеет вид треугольника, ясеня - квадрата, тополя - пятиугольника, а сердцевина дуба имеет вид пятиконечной звезды. На радиальном разрезе сердцевина видна в форме прямой или извилистой темной узкой полоски.

Главные разрезы ствола дерева (рис. 1.3): поперечный П (торцевой или торцовый) - проходит перпендикулярно к продольной оси ствола, радиальный Р проходит перпендикулярно к поперечному через сердцевину ствола, тангенциальный Т - на неРис. 1.3. Главные разрезы ствола дерева:

П - поперечный (торцевой); Р - радиальный; Т - тангенциальный котором расстоянии от радиального. Распиливая дерево поперек волокон, получаем торцовый разрез, а раскалывая или распиливая дерево вдоль волокон - радиальный и тангенциальный разрезы.

1.2. Макроскопическое строение древесины Макроскопическим называется строение древесины, которое можно рассмотреть невооруженным глазом.

Чтобы можно было лучше рассмотреть макроструктуру древесины, необходимо иметь лупу с пяти-, десятикратным увеличением, крупнозернистую и мелкозернистую наждачную бумагу, баночку с чистой водой и кисть. Разрез древесины, который хотят рассмотреть, тщательно шлифуют сначала крупнозернистой, а затем мелкозернистой наждачной бумагой, потом с помощью кисти смачивают водой и рассматривают в лупу.

1.2.1. Заболонь, ядро, спелая древесина Древесина лесных пород, произрастающих в России, окрашена, как правило, в светлый цвет. У некоторых пород вся масса древесины окрашена в один цвет (береза, граб, ольха), а у других пород центральная часть отличается более темным цветом (сосна, лиственница, дуб). Темноокрашенная центральная часть ствола называется ядром, а окружающая ядро часть - заболонью (см.

Породы, у которых есть ядро, называются ядровыми. Породы, у которых нет различия между центральной и периферической частями ни по цвету, ни по содержанию воды, называются заболонными.

Если влажность центральной части ствола меньше, чем влажность периферической части, то такая древесина называется спелой, а соответствующие породы - спелодревесными.

Из древесных пород, которые растут в России, ядро имеют:

хвойные - сосна, лиственница, кедр; лиственные - дуб, ясень, тополь, ильм. К заболонным породам относятся: клен, береза, липа, груша, граб, самшит и др. К спелодревесным породам относятся:

хвойные - пихта и ель, лиственные - осина и бук.

У некоторых лиственных пород, у которых нет ядра, т. е. у безъядровых пород (береза, осина, бук, клен, ольха) иногда центральная часть имеет более темный цвет, чем периферическая.

В этом случае темная центральная часть называется ложным ядром. У деревьев хвойных пород ложного ядра не бывает.

Молодые деревья всех пород не имеют ядра и состоят из одной заболони. Лишь с течением времени часть заболонной древесины переходит в ядровую и образуется ядро.

Образование ядра происходит за счет отмирания живых клеток древесины, закупорки водопроводящих путей, отложения дубильных красящих веществ, смолы, углекислого кальция. В результате этих процессов, происходящих в заболони, изменяются: цвет древесины, плотность и показатели механических свойств. Ширина заболони зависит от породы дерева и условий его роста. У одних пород деревьев ядро образуется на третий год (тис, белая акация), у других (сосна) - на 30 … 35-й год жизни. Поэтому у сосны широкая заболонь, а у тиса - узкая.

Переход от заболони к ядру может быть резким (тис, лиственница) или плавным (кедр, грецкий орех). В растущем дереве заболонь играет роль проводника воды с минеральными солями от корней к листьям, а ядро выполняет механическую функцию.

Древесина заболони легко пропускает воду, менее стойка к загниванию, чем древесина ядра. Заболонь не рекомендуется использовать для изготовления тары для жидкостей.

1.2.2. Годичные слои, ранняя и поздняя древесина На поперечном разрезе ствола видны концентрические кольца, которые называются годичными слоями древесины. На радиальном разрезе годичные слои видны в виде параллельных полос, а на тангенциальном разрезе - в виде волнистых, извилистых линий (рис. 1.4). Годичные слои представляют собой ежегодный прирост древесины. Годичные слои нарастают ежегодно от центра к периферии, и самым молодым является наружный слой. Возраст дерева можно определить, посчитав количество годичных слоев по радиусу в торцовом разрезе на комле.

Ширина годичных слоев зависит от породы дерева, условий его роста и положения по длине ствола. У быстрорастущих пород деревьев образуются широкие годичные слои, например у тополя и ивы, а у медленнорастущих, таких как самшит, тис, можжевельник, образуются узкие годичные слои.

В нижней части ствола расположены наиболее узкие годичные слои, а вверх по стволу ширина годичных слоев увеличивается, так как рост дерева происходит и в высоту и по толщине, а форма ствола близка к цилиндрической.

У одной и той же породы дерева ширина годичных слоев может быть различной. Если погода благоприятствует, то вырастает широкий годичный слой, а при неблагоприятных условиях (недостаток или избыток влаги, недостаток питательных веществ, моРис. 1.4. Годичные слои на поперечном (а), радиальном (б) и тангенциальном (в) разрезах древесины сосны розы) образуются настолько узкие кольца, что их трудно рассмотреть невооруженным глазом. У одних пород деревьев годичные кольца ярко выражены и хорошо видны, а у других они едва заметны. Как правило, у молодых деревьев годичные кольца шире, чем у старых. Ширина годичных слоев зависит и от места произрастания дерева. Например, годичные слои сосны, растущей в северных районах, более узкие, чем годичные слои южной сосны.

Иногда на противоположных сторонах ствола годичные слои имеют неодинаковую ширину. Например, у деревьев, растущих на краю или на опушке леса, в стороне, обращенной к свету, годичные слои шире, чем на темной стороне. Вследствие этого сердцевина (или центр ствола, если нет сердцевины) смещена от центра ствола и расположение годичных слоев становится несимметричным.

Годичные слои имеют, как правило, вид колец, но некоторым породам деревьев свойственна неправильная форма годичных слоев. На поперечных разрезах у можжевельника, тиса, граба видны волнистые годичные слои.

Каждый годичный слой состоит из двух частей: ранней и поздней древесины. Ранняя древесина имеет светлую окраску, она обращена к сердцевине. Ранняя древесина более мягкая, чем поздняя. Поздняя древесина обращена в сторону коры; она имеет более темную окраску и более твердая, чем ранняя. Различие между ранней и поздней древесиной ярко выражено у хвойных и некоторых лиственных пород. Ранняя древесина образуется весной и в начале лета, когда в почве много влаги. Нарастает она очень быстро, но ближе к осени рост замедляется и, наконец, зимой прекращается совсем. Поздняя древесина вырастает в конце лета и в начале осени и выполняет в стволе в основном механическую функцию, как бы являясь арматурой дерева. От количества поздней древесины зависят плотность и прочность древесины в целом.

1.2.3. Сердцевинные лучи и сердцевинные На торцевых поверхностях древесных стволов у некоторых пород деревьев отчетливо видны светлые блестящие полоски, идущие веерообразно от сердцевины к коре, - это сердцевинные лучи (рис. 1.5, а). Сердцевинные лучи есть у всех пород, но видны невооруженным глазом лишь у некоторых. Они проводят воду в горизонтальном направлении и запасают питательные вещества.

По ширине сердцевинные лучи могут быть очень узкими, не видимыми невооруженным глазом (у самшита, осины, березы, груши и всех хвойных пород); узкими, трудно различимыми (у клена, ильма, вяза, липы); широкими, хорошо видимыми невооруженным глазом на поперечном разрезе. Широкие лучи могут быть настоящими широкими (у дуба, бука) и ложно широкими. Ложно широкие лучи кажутся широкими, но если посмотреть на них в лупу, то можно обнаружить, что это не широкий луч, а пучок очень тонких лучей, которые собраны вместе (у граба, орешника, ольхи).

Сердцевинные лучи более плотные, чем окружающая их древесина, и после смачивания водой становятся хорошо заметными.

Сердцевинные лучи могут быть светлее или темнее окружающей древесины. На тангенциальном разрезе лучи видны в виде Рис. 1.5. Вид сердцевинных лучей на поперечном (а), тангенциальном темных штрихов с заостренными концами или в виде чечевицеобразных полосок, размещенных вдоль волокон (рис. 1.5, б).

На радиальном разрезе сердцевинные лучи видны в виде блестящих полосок, черточек и пятен, расположенных поперек волокон (рис. 1.5, в).

Ширина лучей составляет от 0,015 до 0,6 мм.

Сердцевинные лучи создают красивый рисунок на радиальном разрезе, что имеет значение при использовании древесины в качестве декоративного материала.

Количество сердцевинных лучей зависит от породы дерева: у лиственных пород сердцевинных лучей примерно в 2 - 3 раза больше, чем у хвойных.

На торцовом разрезе древесины некоторых пород (береза, рябина, клен, ольха) можно видеть хаотично разбросанные темные пятнышки бурого, коричневого цвета, расположенные ближе к границе годичного слоя. Эти образования называются сердцевинными повторениями. Сердцевинные повторения образуются в результате повреждения камбия насекомыми или морозом и напоминают по цвету сердцевину. На продольных разрезах (радиальном и тангенциальном) сердцевинные повторения видны в виде штрихов и бесформенных пятен коричневого или бурого цвета, резко отличающихся по цвету от окружающей древесины.

На поперечном (торцовом) разрезе древесины лиственных пород видны отверстия, представляющие собой сечения сосудов: трубок, каналов различной величины, которые проводят воду в дереве. По величине сосуды разделяют на крупные, которые хорошо видны невооруженным глазом, и мелкие, не видимые невооруженным глазом. Крупные сосуды, как правило, расположены в ранней древесине годичных слоев и на поперечном разрезе образуют сплошное кольцо из сосудов. Лиственные породы, у которых сосуды расположены таким образом, называются кольцесосудистыми.

У кольцесосудистых пород в поздней древесине мелкие сосуды собраны в группы, которые хорошо заметны благодаря светлой окраске. У некоторых пород древесины мелкие и крупные сосуды равномерно распределены по всей ширине годичного слоя. Такие породы называются рассеянно-сосудистыми.

У кольцесосудистых лиственных пород годичные слои хорошо заметны из-за резкого различия цвета ранней и поздней древесины. У лиственных рассеянно-сосудистых пород годичные слои плохо заметны, так как нет резкого различия поздней и ранней древесины.

а, б, в - кольцесосудистые породы с радиальной, тангенциальной и рассеянной группировкой соответственно; г - рассеянно-сосудистая группировка У лиственных кольцесосудистых пород мелкие сосуды, которые расположены в поздней древесине, образуют следующие виды группировок (рис. 1.6): радиальная - в виде светлых радиальных полос, напоминающих языки пламени (рис. 1.6, а - каштан, дуб);

тангенциальная - мелкие сосуды образуют сплошные или прерывистые волнистые линии, вытянутые вдоль годичных слоев (рис.

1.6, б - вяз, карагач); рассеянная - мелкие сосуды в поздней древесине расположены в виде светлых точек или черточек (рис.

1.6, в - ясень).

На рис. 1.6, г показано расположение сосудов у лиственной рассеянно-сосудистой породы (грецкий орех). Сосуды расположены равномерно по всей ширине годичного слоя.

На радиальном и тангенциальном разрезах сосуды имеют вид продольных бороздок. Объем сосудов у различных пород древесины колеблется от 7 до 43 % общего объема.

Характерной особенностью строения древесины хвойных пород является наличие смоляных ходов. Они представляют собой наполненные смолой каналы, пронизывающие древесину сосны, кедра, лиственницы и ели. У тиса, пихты и можжевельника смоляных ходов нет.

Смоляные ходы проходят в вертикальном (вдоль ствола) и горизонтальном (поперек ствола) направлениях. Невооруженным глазом можно обнаружить только вертикальные смоляные ходы, а связанные с ними горизонтальные ходы видны лишь под микроскопом.

Горизонтальные ходы проходят по сердцевинным лучам. Вертикальные смоляные ходы представляют собой тонкие узкие каналы, заполненные смолой. На поперечном разрезе вертикальные смоляные ходы видны в виде светлых точек, расположенных в поздней древесине годичных слоев. На продольных разрезах смоляные ходы заметны в виде темных штрихов, направленных вдоль оси ствола.

Количество и размеры смоляных ходов отличаются у различных пород деревьев. Самые крупные смоляные ходы у кедра, их диаметр в среднем 0,14 мм. Диаметр смоляных ходов у сосны 0,1 мм, у ели - 0,09 мм, у лиственницы - 0,08 мм. Длина ходов колеблется в пределах 10 … 80 см, причем в нижней части стволов ели и лиственницы их длина в два раза больше, чем в верхней. Самое большое количество смоляных ходов у сосны, меньше у кедра и еще меньше у лиственницы и ели.

Смоляные ходы занимают небольшой объем древесины ствола (0,2 … 0,7 %) и поэтому не оказывают существенного влияния на свойства древесины. Они имеют значение при подсочке, когда заготовители живицы (смолы) - вздымщики наносят на дерево два ряда наклонных надрезов, называемых подновами. Живица - ценное сырье для химической промышленности. Из нее получают скипидар, канифоль, которые, в свою очередь, служат очень ценным сырьем. Смола называется живицей, потому что она заживляет раны на дереве. В старину смолу использовали в медицинских целях.

1.3. Микроскопическое строение древесины Микроструктурой древесины называется строение, которое можно увидеть только в микроскоп.

Исследования древесины под микроскопом показали, что она состоит из мельчайших частичек - клеток. Основная масса (до 98 %) клеток мертвые и только 2 % клеток живые.

Похожие работы:

«УДК 536.24 + 536.7 + 532.5 ББК 31.31 + 22.317 + 22.253.3 Л 127 Издание осуществлено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований по проекту 99-02-30053 Научный редактор канд. техн. наук Т.М. Муратова Лабунцов Д.А. Физические основы энергетики. Избранные труды по теплообмену, гидродинамике, термодинамике. - М.: Издательство МЭИ, 2000. - 388 с., ил. ISBN 5-7046-0610-1 Книга избранных трудов Д.А. Лабунцова содержит работы по проблемам теплообмена, гидродинамики, термодинамики,...»

«Федеральный Реестр/Том 61 № 144/Четверг, 25 июня 1996 г./Нормативы и правила Приложение F. Руководство по проверке на наличие Eacherichia coli в рамках мониторинга механизмов технологического контроля на бойнях крупного рогатого скота и свиней Введение Согласно Нормативному документу HACCP/снижения содержания патогенных микроорганизмов, все бойни должны проверять туши на наличие микроорганизмов типа Е. coli в рамках мониторинга механизмов технологического контроля. В настоящем документе...»

«1 2 1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины Общая микробиология и микробиология является формирование навыков микробиологических исследований, полученных при изучении основ общей и промышленной (технической) микробиологии и микробиологии пищевых производств. 2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО В соответствии с учебным планом по направлению подготовки 260200.62 Продукты питания из растительного сырья дисциплина Общая микробиология и микробиология относится к базовой...»

«www.NetBook.perm.ru Фритьоф Капра Дао физики www.netbook.perm.ru В предлагаемой книге современного философа и физика теоретика описаны важнейшие физические открытия XX века в области ядерной физики и квантовой механики, причем автор указывает на неразрешимую пока парадоксальную природу открытых явлений. Для преодоления возникающих при этом теоретических проблем он старается применить к ним интуитивно-созерцательный подход, характерный для духовных и философских учений Востока. Книга написана...»

«СИСТЕМА КАЧЕСТВА РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ Технология и оборудование механической и физикос. 2 из 22 технической обработки (ОД.А.03; цикл ОД.А.00 Обязательные дисциплины основной образовательной программы подготовки аспиранта по отрасли Технические науки, специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки Рабочая программа составлена на основании паспорта научной специальности 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической...»

«Комплексная система усиления конструкций композитами ISOMAT Композитные материалы в усилении строительных конструкций До недавних пор восстановление и увеличение несущей способности Применение композитов в строительстве позволяет увеличить железобетонных конструкций было одной из главных проблем в прочность элементов на изгиб, на сдвиг и прочность на сжатие путем строительстве. Потребовалось немало времени и сил, для того чтобы обжима этих элементов эпоксидно-углеродными холстами и лентами....»

«Руководство по установке Модуль сканера Сети DeviceNet системы ControlLogix Номер по каталогу: 1756-DNB Series C и D Раздел Страница Важная информация для пользователей 2 Предотвращение электростатических разрядов 3 Европейские требования по использованию в опасных зонах 4 Условия окружающей среды и защита оборудования 5 Североамериканские требования по использованию в опасных зонах 6 О публикации 6 Общие сведения о модуле 7 Подготовка к установке Определение положения слота для монтажа модуля...»

« СВЯЗЯМИ И ОГРАНИЧЕНИЯМИ ОРЛОВ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ Специальность: 01.02.01 - теоретическая механика Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель проф., д. ф.-м. н. Павловский В.Е. Москва - Содержание Введение Обзор манипуляционных роботов и систем их управления 1 Динамическая модель...»

« пород от корневой губки в лесах европейской части России ПУШКИНО 2001 Рекомендации по защите хвойных пород от корневой губки в лесах европейской части России составлены с.н.с. отдела защиты леса ВНИИЛМ, к.б.н. Кобец Е.В. Документ одобрен на НТС Министерства природных ресурсов РФ Департамента использования и восстановления лесного фонда,...»

«В.Н. Игонин ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СПИРАЛЬНО-ВИНТОВЫЕ СРЕДСТВА МЕХАНИЗАЦИИ ВНЕСЕНИЯ УДОБРЕНИЙ Ульяновск - 2013 УДК 631.333.5 ББК 40.711 И-26 Научный редактор, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и образования, академик РАЕ, В.Г. Артемьев Рецензенты: доктор техн. наук, профессор УлГТУ, И.Ф. Дьяков (Ульяновск); доктор техн. наук, профессор КГАУ, П. И. Макаров (Казань). Игонин В.Н. Технологии и технические спирально-винтовые средства механизации внесения удобрений. –...»

«ИНФРАСТРУКТУРНОЕ ОБОЗРЕНИЕ ПАРТАД ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИЗДАНИЕ 2009 Защита интересов инвесторов на финансовом рынке - О применении необходимое условие для его дальнейшего развития в России, международного опыта для если иметь в виду построение здесь в среднесрочной перспективе развития компенсационных одного из международных финансовых центров. механизмов на финансовом В настоящее время, для защиты указанных интересов рынке России фактически существует лишь механизм страхования...»

«С.Ф. Горячев Л.В. Горячева 2 В связи с ухудшением экологической обстановки во всем мире наблюдается увеличение количества людей, подверженных аллергическим заболеваниям, и по прогнозам - распространённость аллергии будет расти. В данной работе читатель найдёт информацию о причинах возникновения неадекватной реакции организма человека на попадание в него аллергена. Освещены такие аспекты, как эпидемиология, причины и механизмы развития аллергии. Подробно изложена клиническая картина большинства...»

«Ultima ratio Вестник Академии ДНК-генеалогии Proceedings of the Academy of DNA Genealogy Boston-Moscow-Tsukuba Volume 7, No. 3 March 2014 Академия ДНК-генеалогии Boston-Moscow-Tsukuba ISSN 1942-7484 Вестник Академии ДНК-генеалогии. Научно-публицистическое издание Академии ДНК-генеалогии. Издательство Lulu inc., 2014. Авторские права защищены. Ни одна из частей данного издания не может быть воспроизведена, переделана в любой форме и любыми средствами: механическими, электронными, с помощью...»

«Частотнорегулируемый привод переменного тока FRN 1.xx Руководство пользователя www.abpowerflex.com Важная информация для пользователя Полупроводниковое оборудование имеет рабочие характеристики, отличные от таковых для электромеханического оборудования. В Указаниях по безопасности при работе, установке и обслуживании полупроводниковых устройств управления (Публикацию SGI-1.1 можно получить у местного представителя Rockwell Automation или по адресу http://www.rockwellautomation.com/literature)...»

«Аннотация проекта, выполненного в рамках ФЦП Научные и научнопедагогические кадры инновационной России на 2009-2013 гг. Государственный контракт № 02.740.11.5182 от 12 марта 2010 г. Тема: Исследование механизмов формирования углеродсодержащих микро– и наноструктур в процессе сокарбонизации растительных полимеров, жидких углеводородов и аренов каменноугольного происхождения Исполнитель: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования...»

«Медицина и образование в Сибири. № 4 - 2009 г. 14.00.00 медицинские науки УДК: 612.127.4 ГАЗОРАЗРЯДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЛИФЕРАТИВНОЙ АКТИВНОСТИ МОНОНУКЛЕАРОВ О. В. Сорокин1, В. В. Абрамов2, В. Ю. Куликов1, К. Г. Коротков3 1 ГУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Росздрава (г. Новосибирск) 2 Институт клинической иммунологии СО РАМН (г. Новосибирск) 3 НИИ физической культуры и спорта (г. Санкт-Петербург) В статье описывается проверка гипотезы о связи метаболической...»

«34360 Расширение возможностей и развитие способностей молодежи Новые задачи среднего образования Expanding Opportunities and Building Competencies for Young People A New Agenda for Secondary Education The World Bank Washington, DC Расширение возможностей и развитие способностей молодежи Новые задачи среднего образования Перевод с английского Издательство Весь мир Москва 2006 УДК 378 ББК 74.2 Р 24 Содержащиеся в этом издании сведения, суждения и выводы принадлежат авторам и не обязательно...»

«S/2013/503 Организация Объединенных Наций Совет Безопасности Distr.: General 22 August 2013 Russian Original: English Стрелковое оружие Доклад Генерального секретаря Резюме Настоящий доклад базируется на докладе Генерального секретаря по стрелковому оружию от 2011 года (S/2011/255), и в нем Совету Безопасности представляется обновленная информация по ряду тем, которыми он конкретно занимается. Среди них имеющиеся и формирующиеся проблемы, связанные с вопросом незаконного стрелкового оружия,...»

«ВВЕДЕНИЕ Изучение студентами технологии и оборудования текстильной промышленности производится в соответствии с образовательным стандартом специальности Машины и аппараты текстильной, легкой промышленности и бытового обслуживания на базе ранее полученных знаний по теоретическим и общеинженерным дисциплинам. Перед выполнением каждой лабораторной работы студент обязан глубоко изучить по лекционному материалу, учебнику и учебным пособиям раздел курса, который указан в лабораторном задании, и...»

«. Рабочая программа учебной дисциплины 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ Целью изучения дисциплины Материаловедение является приобретение студентами знаний об основных классах материалов, закономерностях формирования их структуры, об особенностях состава и свойств органических и неорганических материалов, используемых для производства непродовольственных товаров, их идентификации. Изучение дисциплины обеспечивает реализацию требований Государственного образовательного стандарта высшего...»

Министерство образования Рязанской области

Областное государственное бюджетное образование

Учреждение среднего профессионального образования

«Касимовский техникум водного транспорта»

Рабочая программа учебной дисциплины

ОПД.03. Материаловедение

Касимов

2013г

Рабочая программа учебной дисциплины разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее - ФГОС) профессии начального профессионального образования (далее НПО) 262023.01 «Мастер столярного и мебельного производства».

УТВЕРЖДЕНА:

Директор ОГБОУ СПО «КТВТ»

Шмелев А.В.

«__» __________ 2013г.

МП

Разработчик:

Ларцин Александр Николаевич, преподаватель ОГБОУ НПО «КТВТ» I квалификационной категории

Согласовано с методической комиссией дисциплин общеобразовательного цикла и профессиональных модулей

Протокол МК № _____ от «__» ________2013г.

Председатель комиссии _______ / Орлова О.В.

	ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
	СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
	УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
	КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«Материаловедение»

1.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ

Рабочая программа учебной дисциплины «Материаловедение» является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по профессии НПО 262023.01 «Мастер столярного и мебельного производства».

Рабочая программа учебной дисциплины «Материаловедение» может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) и профессиональной подготовке работников в области производства столярных и мебельных изделий.

1.2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ОСНОВНОЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ: ДИСЦИПЛИНА ВХОДИТ В ОБЩЕПРОФЕССИОНАЛЬНЫЙ ЦИКЛ.

1.3. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ- ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ:

уметь :

• подбирать и применять в работе основные конструкционные и вспомогательные материалы для изготовления столярных и мебельных изделий;
• определять породы древесины, сортировать древесину по порокам, рационально использовать ее при изготовлении столярных и мебельных изделий;
• хранить и сушить лесо- и пиломатериалы;
• подбирать и применять в работе древесные материалы (шпон, фанеру, древесностружечные и древесноволокнистые плиты) для изготовления столярных и мебельных изделий;
• подбирать и применять в работе крепежные изделия, арматуру, фурнитуру, стекольные изделия, зеркала и другие вспомогательные материалы.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

знать :

• конструкционные и вспомогательные материалы для производства столярных и мебельных изделий;
• строение дерева и древесины, ее физические, химические, и механические свойства, специфику применения при производстве столярных и мебельных изделий;
• основные породы древесины, их характеристику, порки и сортность древесины, основы лесного товароведения;
• правила хранения и сушки лесо- и пиломатериалов;
• специфику и сортимент древесных материалов, область их применения;
• специфику и сортамент крепежных деталей, арматуры, фурнитуры, стекольных изделий, зеркал, и других вспомогательных материалов.

1.4. КОЛИЧЕСТВО ЧАСОВ НА ОСВОЕНИЕ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ:

Максимальный учебной нагрузки обучающегося - 84 часов, в том числе:

Обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося – 60 часов;

Самостоятельной работы обучающегося - 24 часа.

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Кол-во Час.
Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)
в том числе:
Практические занятия
Самостоятельная работа обучающегося (всего)
Итоговая аттестация в форме дифференцированного зачета

2.2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

Наименование разделов и тем	Лабораторные и практические работы, самостоятельная работа обучающихся	Объем часов	Уровень освоения
Раздел 1. Основные сведения о древесине.
Тема 1.1.Строение дерева и древесины
		Строение дерева. Части растущего дерева: корни, ствол, крона их назначение
		Разрезы древесины: радиальный, тангенциальный и поперечный
		Макроскопическое строение древесины. Строение ствола: кора, луб, камбий, заболонь, ядро и сердцевина.
		Микроскопическое строение древесины: древесные ткани и сосуды клеточное строение древесины
	Отличительные внешние признаки радиального, тангенциального, поперечного разрезов. Влияние структуры древесины на качество обработки.
Раздел 2. Свойства древесины
Тема 2.1. Физические свойства древесины		Свойства, определяющие внешний вид и запах древесины
		Показатели макроструктуры.
		Влажность древесины и свойства связанные с ее изменением.
		Плотность древесины
		Тепловые, электрические.
		Практические работы
		Определение содержания поздней древесины в годичном слое.
		Определение равновесной влажности древесины.
Тема 2.2. Химические свойства древесины		Химический состав древесины и коры, основные химические реакции.
Тема 2.3. Механические и технологические свойства древесины		Механические свойства древесины.
		Прочность древесины.
		Твердость древесины.
		Технологические свойства древесины.
		Практические работы
		Определение вида деформации по предложенным образцам.
	Самостоятельная работа для обучающихся : Химический состав древесины. Определение показателей макроструктуры Нагрузки на деревянные изделия и конструкции.
Раздел 3. Пороки древесины и их влияние на физико-механические свойства древесины
Тема 3.1 Пороки древесины
		Пороки формы ствола: сбежистость, закомелистость наросты, кривизна.
		Пороки строения древесины.
		Сучки их виды и измерение. Трещины. Виды трещин.
		Разновидности поражения древесины.
		Пороки обработки резанием. Покоробленность различной формы
		Практические работы
		Определение пороков древесины на образцах (плакаты). Сучки. Определение пороков древесины на образцах (плакаты). Пороки строения древесины.
	Самостоятельная работа для обучающихся: Характерные отличия пороков древесины от ее дефектов Причины дефектов обработки древесины, покоробленности и целесообразность ее использования в определенных изделиях.
Раздел 4. Характеристика древесины основных пород и их промышленное применение
Тема 4.1. Основные породы древесины
		Основные макроскопические признаки древесины для определения пород.
		Кольце- сосудистые лиственные породы: дуб, ясень, вяз, ильм, карач.
		Рассеянно-сосудистые лиственные породы. Иноземные породы:
		Практические работы
		Определение хвойных пород по внешним признакам. Определение лиственных кольце- сосудистых пород по внешним признакам. Определение лиственных рассеяно-сосудистых пород по внешним признакам.
	Самостоятельная работа для обучающихся: Характеристика по макроскопическим признакам различных пород древесины с обоснованием их применения столярных и мебельных изделиях
Раздел 5 . Круглые лесные материалы
Тема 5.1. Пиломатериалы и заготовки
		Классификация лесоматериалов, номинальные размеры, градации, припуски и допуски; характеристика лесоматериалов.
		Практические работы
		Осуществление обмера, учета и маркировки пиломатериалов и заготовок.
	Самостоятельная работа для обучающихся: Способы получения лесных товаров. Характеристика круглых лесоматериалов. Учет, определение объема и маркировка круглых лесоматериалов.
Раздел 6. Обеспечение долговечности древесины.
Тема 6.1. Хранение, сушка и защита древесины		Хранение древесины Значение правильного хранения древесины; способы ее хранения. Сушка древесины.
		Антисептирование древесины. Назначение. Защитные средства. Растворы антисептического препарата. Виды антисептических составов: водные, масляные, пасты. Способы антисептирования. Окраска, пропитка, обмазка, сухое антисептирование. Огнезащита.
	Самостоятельная работа для обучающихся: Преимущества и недостатки способов сушки древесины. Необходимость антесептирования древесины, ее консервирования и огнезащиты. Способы нанесения на поверхности деревянных деталей, конструкций, изделий антесиптических и огнезащитных составов.
Раздел 7. Материалы на основе древесины
Тема 7.1. Древестно-листовые и плитные материалы
		Строганный и лущеный шпон: способы получения, Виды и применение. Характеристика шпона, его получение, сорта, размеры. Фанера.
		Древесно-стружечные плиты (ДСП) и древесноволокнистые плиты (ДВП), их виды, изготовление, марки, основные размеры листа, применение при изготовлении столярных изделий и в мебельном производстве
		Столярные плиты и щиты. Понятие о столярных плитах и щитах.
		Практические работы
		Определение вида листового материала по образцам. Изучение марок ДСП
	Самостоятельная работа для обучающихся: Ассортимент фрезерованных деревянных деталей. Конструкции оконных, балконных, дверных блоков, подоконных досок, основные стандартные размеры, виды отделки. Деревоалюминевые окна, их конструкции и применение
Раздел 8. Клеи и лакокрасочные материалы.
Тема 8.1. Клеевые составы.
		Общие сведения о клеях. Виды, группы, классификация, основные свойства, характеристика клеев и требования к ним. Понятие о клеевом веществе, растворителях и вспомогательных материалах (веществах), входящих в состав клеев, об адгезии, о вязкости, концентрации клеевого раствора, водостойкости, жизнеспособности, биологической стойкости, горячем и холодном отверждении клеев. Внешний вид клеев.
Тема 8.2. Лакокрасочные материалы		Материалы для подготовки поверхности древесины и древесных материалов под отделку: грунтовки, шпатлевки, порозаполнители.
		Пленкообразующие вещества и лаки. Краски и эмали.
		Практические занятия
		Изучение основных групп клеев. Изучение материалов для отделки древесины.
		Изучение глютиновых и казеиновых клеев по внешним признакам Приготовление рабочего состава клеев
	Самостоятельная работа для обучающихся: Виды, свойства, правила хранения, применение в столярно-мебельных работах клея на основе синтетических смол. Клеящие пленки, ленты, на основе бумаги, синтетических смол и клеев, их виды, размеры, свойства и применение.
Раздел 9. Пленочные и листовые материалы для облицовки столярных изделий
Тема 9.1. Облицовочные материалы
		Пленочные материалы на основе бумаги (прозрачные и непрозрачные). Общие сведения об изготовлении пленок из специальной бумаги.
		Пленочные материалы на основе полимеров. Виды пленочных материалов. Облицовочные листовые материалы.
	Самостоятельная работа для обучающихся: Изготовление пленок из специальной бумаги. Виды, марки, свойства, лицевой поверхности облицовочного материала, способы крепления. Виды, свойства на основе полимеров.
Раздел 10. Фурнитура и крепежные изделия
Тема 10.1. Металлические изделия и мебельная фурнитура.
		Металлические крепежные изделия. Крепежные изделия, применяемые при производстве столярных, стекольных и мебельных работ; гвозди: (столярные, отделочные, декоративные, стекольные).
		Мебельная фурнитура. Назначение и виды мебельной фурнитуры и крепежных элементов мебели: стяжки, петли. болты. замки (врезные, прирезные, накладные), держатели, ручки мебельные, задвижки, кронштейны, изделия для функционального оборудования корпусной мебели. Конструкция, виды соединительных изделий: угольники, пластинки
		Практические работы
		Изучение основных металлических крепежных изделий и мебельной фурнитуры по образцам.
		Дифференцированный зачет.
		ИТОГО

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

3.1. ТРЕБОВАНИЯ К МИНИМАЛЬНОМУ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ

Реализация учебной дисциплины требует наличия учебного кабинета «Материаловедения»

Оборудование учебного кабинета:

• посадочные места по количеству обучающихся;
• рабочее место преподавателя;
• комплект учебно-наглядных пособий «Материаловедение»;
• стандартные образцы древесины различных пород, макро и микростроение древесины;
• альбомы с пороками древесины;
• образцы древесины различных пород;
• образцы деревянных изделий;
• образцы клеящих пленок и ленты;
• образцы основных металлических крепежных изделий и мебельной фурнитуры.

Технические средства обучения:

• компьютер.

3.2. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБУЧЕНИЯ.

Основная литература:

1. Степанов Б.А. Материаловедение для профессий связанных с обработкой дерева учебник: для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2009.-328с.

Дополнительная литература:

1. Степанов Б.А. Справочник плотника и столяра: учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010.-304с.
2. Справочник Мастер столярного и мебельного производства: учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010.-304с.
3. Клюев Г.И. Столяр (базовый уровень): учеб. пособие. – М.: Издательский центр «Академия», 2007.-80с.

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения обучающимися индивидуальных занятий, проектов, исследований.

Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания)	Формы и методы контроля и оценки результатов обучения
Умения :
Описывать строение древесины различных пород, макро- и микростроение древесины. Определять пороки формы ствола, строение древесины, химические окраски и биологические повреждения	Практические занятия Тестирование
Определять плотность, влажность образцов древесины сравнивать с эталоном	Практические занятия
Определять механические свойства древесины различных пород по стандартным образцам	Практические занятия
Определять породы древесины по внешним признакам и свойствам
Различать клеи по внешним признакам и приготавливать рабочий состав клеев	Практические занятия Тестирование
Различать металлические крепежные изделия и мебельную фурнитуру по образцам	Практические занятия
Знания :
о назначении частей дерева; характеризовать разрезы древесины по образцам, излагать отличительные внешние признаки радиального, тангенциального, поперечного разрезов.	Практические занятия Тестирование
о свойствах, определяющих внешний вид древесины; виды влаги в древесине	Самостоятельная работа
о механических и технологических свойствах древесины	Внеаудиторная самостоятельная работа
О способы антисептирования древесины, ее консервирования и огнезащиты	Практические занятия Тестирование
О видах лесных материалов и пиломатериалов	Практические занятия
О технологии производства шпона, фанеры, фанерных древесностружечных и древесноволокнистых плит, их виды, размеры, сорта.	Внеаудиторная самостоятельная работа
основные сведения о клеях, лакокрасочных материалах назначении и свойствах.	Практические занятия, внеаудиторная самостоятельная работа
основные сведения о металлических изделиях и мебельной фурнитуре	Практические занятия