Методики определения твердости древесины

Не секрет, что различные породы древесины весьма отличаются друг от друга по уровню твердости, и данный показатель является базовым при выборе сырья для определенных типов стройматериалов. Твердость древесины принято измерять по методу Бринелля – в Европе и на постсоветском пространстве, а в США большее распространение получила шкала Янка. Оба метода весьма схожи, но конечная оценка производится по принципиально различному принципу, кроме того, требуется учесть ряд дополнительных факторов, например, уровень влажности, происхождение образца и т.д.

Показатель твердости древесины в первую очередь используется при выборе деревообрабатывающего оборудования – каждая дисковая пилорама рассчитана на определенную нагрузку, не говоря уже об устройствах для более тонкой обработки. Также твердость породы древесины служит критерием для использования ее в качестве стройматериала – чем выше твердость, тем меньше готовое изделие будет подвержено истиранию и деформации под воздействием ударных нагрузок. Это имеет принципиальное значение, например, при создании дорогого паркета или деревянного покрытия сцены.

Еще раз напомним, что твердость измеряют методом Янка или Бринелля. Шкала Янка названа в честь австрийского исследователя Габриэля Янка, который предложил универсальный метод оценки твердости любой породы древесины. Из закаленной сверхпрочной стали изготавливается шарик диаметром 11,28 мм либо штырь с полусферическим окончанием аналогичного размера. Цифры выбраны не случайно – при погружении такого шара в дерево на половину диаметра площадь отпечатка составит ровно 1 кв.см. Для этого к шарику, помещенному на образец древесины, применяют нагрузку, которая последовательно увеличивается с шагом в 5 кг до тех пор, пока шарик не будет вдавлен в материал на требуемую глубину. Итоговая величина приложенного усилия, выраженная в фунтах массы груза, и является показателем твердости.

Данная технология на сегодняшний день применяется преимущественно в США, где метрическая система мер не в почете – в Европе и в России используется более практичная система Бринелля. Суть метода точно такая же, однако размер шарика и глубина погружения варьируются как угодно. К шарику прилагают какое-либо фиксированное усилие, исходя из доступных мощностей, и выдерживают его под нагрузкой в течение 30 сек., после чего измеряют площадь получившегося отпечатка. Разделив значение приложенной нагрузки на данную величину, получают искомый показатель твердости. Правда, при этом требуется учитывать влажность измеряемого образца – его твердость по сравнению с сухим материалом может быть больше на величину, превышающую 30 %. А твердость торцевой части бревна по сравнению с боковой различается на 40 % и более, в зависимости от породы дерева.