Прочность древесины: виды испытаний и формулы. Механические свойства древесины

Прочностью называется способность древесины сопротивляться разрушению под действием механических нагрузок. Прочность древесины зависит от направления действующей нагрузки, породы дерева, плотности, влажности, наличия пороков. Она характеризуется пределом прочности -- напряжением, при котором разрушается образец.

Существенное влияние на прочность древесины оказывает только связанная влага, содержащаяся в клеточных оболочках. При увеличении связанной влаги прочность древесины уменьшается (особенно при влажности 20...25 %). Дальнейшее повышение влажности за предел гигроскопичности (30 %) не оказывает влияния на показатели прочности древесины. Показатели пределов прочности можно сравнивать только при одинаковой влажности древесины.

Кроме влажности на показатели механических свойств древесины оказывает влияние и продолжительность действия нагрузок. Поэтому при проведении испытаний древесины придерживается заданной скорости нагружения на каждый вид испытания.

Различают основные виды действий сил: растяжение, сжатие, изгиб, скалывание.

Предел прочности при растяжении. Средняя величина предела прочности при растяжении вдоль волокон (ГОСТ 16483.23--73) для всех пород составляет 130 МПа. На прочность при растяжении вдоль волокон оказывает большое влияние строение древесины. Даже небольшое отклонение от правильного расположения волокон вызывает снижение прочности.

Прочность древесины при растяжении поперек волокон (ГОСТ 16483.28--73) очень мала и в среднем составляет 1/2о предела прочности при растяжении вдоль волокон, т.е. 6,5 МПа. Поэтому древесина почти не применяется в деталях, работающих на растяжение поперек волокон. Прочность древесины поперек волокон имеет значение при разработке режимов резания и режимов сушки древесины.

Предел прочности при сжатии (ГОСТ 16483.10--73). Различают сжатие вдоль и поперек волокон. При сжатии вдоль волокон деформация выражается в небольшом укорочении образца. Разрушение при сжатии начинается с продольного изгиба отдельных волокон; во влажных образцах и образцах из мягких и вязких пород оно проявляется как смятие торцов и выпучивание боков, а в сухих образцах и в твердой древесине вызывает сдвиг одной части образца относительно другой.

Прочность древесины при сжатии поперек волокон ниже, чем вдоль волокон, примерно в восемь раз. При сжатии поперек волокон не всегда можно точно установить момент разрушения древесины и определить величину разрушающего груза.

Древесину испытывают на сжатие поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлениях. У лиственных пород с широкими сердцевинными лучами (дуб, бук, граб) прочность при радиальном сжатии выше в полтора раза, чем при тангенциальном; у хвойных, наоборот, прочность выше при тангенциальном сжатии.

Предел прочности при статическом изгибе (ГОСТ 16483.3--84). При изгибе, особенно при сосредоточенных нагрузках, верхние слои древесины испытывают напряжения сжатия, а нижние -- растяжения вдоль волокон. Примерно по середине высоты элемента проходит плоскость, в которой нет ни напряжения сжатия, ни напряжения растяжения. Эту плоскость называют нейтральной; в ней возникают максимальные касательные напряжения. Предел прочности при сжатии меньше, чем при растяжении, поэтому разрушение начинается в сжатой зоне. Видимое разрушение начинается в растянутой зоне и выражается в разрыве крайних волокон.

Предел прочности древесины зависит от породы и влажности. Прочность при изгибе в два раза больше предела прочности при сжатии вдоль волокон.

Прочность древесины при сдвиге. Внешние силы, вызывающие перемещение одной части детали по отношению к другой, называют сдвигом. Различают три случая сдвига: скалывание вдоль волокон, поперек волокон и перерезание.

Прочность при скалывании вдоль волокон составляет 1 /5 прочности при сжатии вдоль волокон. У лиственных пород, имеющих широкие сердцевинные лучи (бук, дуб, граб), скалывание по тангенциальной плоскости на 10...30 % выше, чем по радиальной.

Предел прочности при скалывании поперек волокон примерно в два раза меньше предела прочности при скалывании вдоль волокон. Прочность древесины при перерезании поперек волокон в четыре раза выше прочности при скалывании вдоль волокон.

По степени твердости торцовой поверхности все древесные породы при 12 %-ной влажности можно разделить на три группы: мягкие (торцовая твердость 40 Н/мм2 и менее) -- сосна, ель, кедр, пихта, тополь, липа, осина, ольха; твердые (торцовая твердость от 40 до 80 Н/мм2) -- лиственница сибирская, береза, бук, вяз, ильм, карагач, клен, яблоня, ясень; очень твердые (торцовая твердость более 80 Н/мм2) -- акация белая, береза железная, граб, кизил, самшит, тис и др.

Твердость древесины имеет существенное значение при обработке ее режущими инструментами: фрезеровании, пилении, лущении, а также в тех случаях, когда она подвергается истиранию при устройстве полов, лестниц, перил.

Способность древесины удерживать металлические крепления. При вбивании гвоздя в древесину перпендикулярно волокнам они частично перерезаются, частично изгибаются; волокна древесины раздвигаются и оказывают на боковую поверхность гвоздя давление, которое вызывает трение, удерживающее гвоздь в древесине. При испытании древесины определяют усилие в ньютонах или удельное усилие в мегапаскалях, необходимое для выдергивания гвоздя или шурупа данных размеров.

В таблице приведены значения теплопроводности любого типа древесины независимо от породы дерева в зависимости от плотности при различной объемной влажности.

Данные приведены при положительных и отрицательных температурах вдоль и поперек волокон древесины.

Теплопроводность в таблице указана для древесины с плотностью (объемным весом) от 400 до 800 кг/м 3 . Теплопроводность дана при объемной влажности древесины в пределах от 0 до 30 %.

При увеличении плотности и влажности древесины ее теплопроводность возрастает, как вдоль, так и поперек волокон дерева. Значение теплопроводности древесины представлено в таблице в диапазоне от минимального до максимального. Размерность теплопроводности . Например, при положительных температурах и влажности 20%, максимальная теплопроводность древесины плотностью 400 кг/м 3 будет равна 0,438 Вт/(м·град).

Теплопроводность древесины поперек волокон при различной плотности и влажности

Представлены значения теплопроводности древесины поперек волокон при положительных и отрицательных температурах и при различной влажности.

Теплопроводность в таблице дана для древесины с объемным весом (плотностью) от 300 до 900 кг/м 3 .
Величина теплопроводности приведена при объемной влажности древесины в пределах от 0 (сухое дерево) до 30 %.

Теплопроводность древесины в таблице указана минимальная, средняя и максимальная для любой древесины поперек волокон в зависимости от плотности. Размерность теплопроводности .

Плотность дерева при температуре 20 °С

Приведена таблица плотности дерева различных пород при температуре 20°С . Плотности дерева в таблице дана в размерности 10 3 ·кг/м 3 , то есть в тоннах на метр кубический.

Указана плотность следующих пород: дерево сухое, атласное, пробковое дерево, бальза, бамбук, бук, береза, вишня, гикори, груша, дуб, ель канадская, железное (бакаут), ива, камедное, кедр, кизил, клен, красное (Гондурас, Испания), липа, лиственница, можжевельник, ольха, орех, осина, остролист, пихта, платан, рожковое, самшит, сандаловое, слива, сосна (белая, обыкновенная), тик (индийский, африканский), тополь, эбеновое дерево (черное), эльм, яблоня, ясень.

Плотность сухого дерева в таблице указана в некотором диапазоне, она зависит от породы и места вырубки. Например, плотность сосны имеет диапазон от 370 до 600 кг/м 3 ; плотность дуба равна 600…900 кг/м 3 ; плотность ели 480-700 кг/м 3 ; плотность березы 510…770 кг/м 3 . Следует отметить, что плотность дерева хвойных пород имеет величину соотносимую с древесиной лиственных пород.

По данным таблицы видно, что при нормальных условиях самой минимальной плотностью обладает пробковое дерево (бальза), плотность которого равна 110…140 кг/м 3 , а деревом с высокой плотностью является железное дерево (бакаут) и эбеновое дерево (черное). Плотность этого дерева равна 1110…1330 кг/м 3 , что даже больше .

Источники:
1. .
2. Франчук А.У. Таблицы теплотехнических показателей строительных материалов, М.: НИИ строительной физики, 1969 — 142 с.
3. Физические величины. Справочник. А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.:Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с.

Любой кулинар должен знать, как резать мясо правильно и как разделывать мясо в свежем виде. Мясо любого животного — великолепный, питательный продукт, богатый полезными кислотами и уникальными животными белками. Но, чтобы получить вкусные блюда, для каждого способа приготовления нужно уметь правильно резать мясо.
Если не знаешь, как резать мясо, можешь ориентироваться на основные правила.

Первое: мясо режут только оттаявшее, а не замороженное. После разморозки, или если мясо было просто охлажденное, оно должно полежать 15-20 минут на воздухе. За это время соки распределятся по тканям мяса равномерно, волокна обмякнут.

Второе: правильно резать мясо можно только острым длинным ножом. Никаких фигурных лезвий или старых ножей с зазубринами. Лучшая разделочная доска – из натурального дерева (ты ведь не хочешь нанести себе травму, разделывая мясо на пластиковых или стеклянных досках?).

Третье: резать мясо поперек волокон нужно почти всегда, только в редких исключениях — вдоль. Существует мнение, что если резать мясо поперек волокон, теряется сочность. Но если его правильно обрабатывать термически, то все соки остаются, а мясо получается очень нежным, даже такое жесткое, как говядина.

В нарезке есть два принципиально разных метода, которые зависят от продукта: как резать мясо без костей и как разделывать мясо на кости . В первом случае: кусок кладешь так, чтобы было удобно резать вдоль волокон, нож ориентируешь строго горизонтально под прямым углом. Начинаешь резать от толстого куска, соблюдая единую толщину вдоль всей полоски. На нож нажимаешь не слишком сильно и при этом тянешь на себя, постепенно прорезая, а не прорывая продукт.

Правильно резать мясо на кости нужно немного по-другому. Нож направляется под углом 45 градусов, и мякоть срезается с куска по диагонали от верха и до самой кости, которая должна лежать на разделочной доске (иначе кусок мяса будет скользить, у тебя не получится нарезать равномерные куски, да и травмироваться острым ножом будет очень просто).

Конкретный способ нарезки должен зависеть от того, какое блюдо предполагается готовить. Если у тебя в планах первое и второе блюда, можно не особенно стараться с отделением костей от мякоти. Кости именно с небольшим количеством мяса становятся основой наваристого бульона. Как разделывать мясо для вторых блюд, знают практически все. Для жарки не рекомендуется делать очень тонкие куски (если нарежешь слишком тонко — мясо потеряет все соки при приготовлении).

Если жарится мясо не слишком мягкое и молодое, причем без отбивания, смело режь поперек волокон, таким образом ты добьешься мягкости и нежности. Для тушения подойдет нарезка одинаковыми кубиками.

Для мелких закусок (канапе, легкие бутерброды с мясом и др.) мясо опять же придется разделать поперек волокон, поскольку закуска должна легко прожевываться при любом виде используемого мяса, будь то сочная курица, нежная свинина или вкусная говядина. Для рулетов и фарширования подойдет нарезка только вдоль волокон. Для настоящих бифштексов и стейков нужно резать мясо поперек волокон и никак иначе.

Как правильно разделать говядину

Наибольшие сложности вызывает у хозяек вопрос, , если в руки попадает не готовая магазинная вырезка, а отдельная часть от туши (к примеру, цельная нога, либо большой кусок ребрышек).

Способ, как разделать говядину , не слишком отличается от разделывания всех остальных типов мяса. Купив половину туши или даже целую, нужно правильно распределить мясо для всех блюд. Классический способ, как разделать говядину, предполагает разделение на такие части как лопатка, спинка, филей, вырезка, грудинка, голяшка.

Для ростбифа незаменима спинка на ребрах, из лопатки получатся отменные блюда с рубленым мясом и великолепные котлеты. Для приготовления стейка или запекания возьми филейную часть, вырезка подойдет для любого метода приготовления, но по вкусу хороша только с приправами и соусом.

Без грудинки не получится самого вкусного супа, покупай это мясо обязательно, хотя оно и считается жестким, жилистым и не слишком диетическим. С точки зрения получения необходимых аминокислот, белков и полезных веществ в супе грудинка станет просто незаменимой.

Голяшка подойдет только для приготовления холодцов и для долгого тушения, ведь это жесткое мясо, но зато здесь есть ценные кости, которые при длительной варке отдадут необходимый человеку кальций. Не старайся покупать только мякоть, ведь в говядине кости и хрящи – одни из самых ценных.

На рынках и в магазинах знают, как разделать говядину правильно или любое другое мясо, чтобы не осталось ни единой косточки в отходах, но разделанное на кусочки и отдельные косточки мясо -это не всегда лучшее решение для домашних блюд.

Как правильно разделать свинину

Свинина – мясо менее диетическое, но для организма так же необходимое, как и говядина. Многие блюда гораздо вкуснее, если их приготовить со свининой, а не с говядиной или курицей. Лучшее мясо, срезанное с тушки, называется вырезкой. Это мягкое, сочное, жирное, без единой кости мясо. Приготовить из него можно что угодно, кроме наваристого супа (он будет слишком жирный и плохо повлияет на самочувствие, ведь он очень тяжел для печени, почек и всего желудочно-кишечного тракта).

Вы хотите приготовить блюдо из мяса, но не знаете, как его правильно резать? На самом деле это целое искусство, и вы обязательно должны его освоить.

Как резать мясо так, чтобы оно было мягким и нежным? Как правильно резать мясо мы расскажем вам в этой статье и дадим несколько дельных советов.

Прежде всего вы должны помнить, что резать мясо нужно не вдоль, а поперек волокон, только тогда оно порадует вас своим вкусом и мягкостью. Не забудьте удалить белые прожилки, корочку или кожицу, это отходы, которые только испортят вкус блюда.

Если вы собрались резать филе, оставьте его лежать на доске минут 15, чтобы из него вышел лишний сок. Лезвие ножа должно быть гладким, без каких-либо зазубрин. Размер кусочков зависит от того, для какого блюда вы собираетесь использовать мясо.

Вам понравится наша публикация Виды стейков - фото и советы

Чтобы порезать мясо, которое находится на кости, вам нужно держать ее конец полотенцем или салфеткой. Мясо нужно нарезать в противоположную сторону от косточки, толщина ломтей - около сантиметра.

Рецепты по приготовлению мяса вы найдете в нашей коллекции

Как правильно резать говядину: видео

Как резать мясо поперек волокон?

Как резать мясо поперек волокон? Резать нужно очень острым ножом, кончиком, но при этом вам нужно предварительно немного подморозить мясо в морозилке, так будет легче определить волокна. Возьмите кусок мяса и внимательно осмотрите его - волокна похожи на белесые ниточки, поперек их и нужно нарезать.

Как резать мясо на шашлык

Как резать мясо на шашлык? Вам необходимо нарезать кусочки, которые будут иметь одинаковые размеры и квадратную форму, масса каждого составляет от 30 до 40 грамм. После того, как вы порезали мясо, немного отбейте его и наколите на шпажку. Чем больше будут по размеру кусочки, тем дольше они будут мариноваться и готовиться, учитывайте это. Ниже вы найдете фото, на которых показано, как резать мясо на шашлык правильно.



Как резать мясо на отбивные

Как резать мясо на отбивные? Его нужно резать тоже против волокон, один кусочек не должен быть толще 0,8 см. Если на мясе есть сальная прослойка, уберите ее, но если у вас не получилось это сделать, прорежьте небольшие надрезы в кусочках, тогда отбивная не будет стягиваться. Чтобы мясо было удобнее резать, положите его в морозильную камеру на 20 минут. После нарезания отбейте куски мяса молотком с двух сторон.

Как резать мясо на гуляш

Как резать мясо на гуляш? Его нужно делать из мяса, которое взято из лопаточной или подлопаточной части, а также наружной части ноги (задней). Масса каждого кусочка не должна превышать 30 граммов, форма - кубики. Они должны иметь одинаковый размер, иначе будут выглядеть не слишком красиво.

Ниже мы представили фото, как правильно резать мясо максимально тонко.

Способ №1

Способ №2

Положите мясо в морозильник на 1-2 часа, оно подмерзнет и его будет легче резать

Интернет-журнал сайт - все о правильном питании

Если вы хоть раз готовили говяжьи стейки, то знаете, что их режут поперек волокон. Зачем это делать, и действительно ли поперечная нарезка делает мясо нежнее? В этой статье мы подробно разберемся, как правильно резать мясо для стейка .

Как правильно резать мясо: эксперимент

Вкусовые качества готового продукта во многом зависят не только от способа его приготовления, но и от правильности нарезки. В первую очередь это касается мясных продуктов. Прежде чем готовить стейк, тщательно осмотрите его и прощупайте. Определите, в какую сторону идут мышечные волокна, тонкие они или толстые, есть ли в них жировые прослойки. Если вы купили филейную часть, беспокоиться не о чем. Даже неправильная нарезка не особо ухудшит результат. А вот в случае с жесткими отрубами, от разделки мяса зависит то вкусным ли получится готовое блюдо.
Повара America’s Test Kitchen провели эксперимент, нарезав два разных по структуре стейка вдоль и поперек волокон. Это был стейк Стриплойн и Фланк стейк из пашины. Все стейки приготовили в сувиде. Подробнее о том, читайте в нашем блоге.
Готовые стейки имели прожарку Medium Rare. Далее использовался аппарат, измеряющий плотность материалов. С его помощью повара определили, что для Стриплойна, нарезанного поперек волокон, нужно приложить силу в 329 граммов, а для нарезанного вдоль – 590. Разница не так уж и велика. Чего не скажешь про . Для того, чтобы откусить нарезанный вдоль волокон стейк, нужно приложить в 5 раз больше усилий. Если не хотите мучиться, «распиливая» ножом кусок жесткого стейка, выбирайте качественное мясо. В интернет магазине мяса T-Bone вы сможете на любой вкус. Как правильно его разделать, читайте далее.

Как правильно резать мясо говядины на стейки

С направлением нарезки определились. Помните, что мясо в разных частях туши отличается жесткостью. Это стоит учитывать при выборе мяса на рынке. Обратитесь в розничный магазин мяса компании T-Bone. Профессиональные продавцы-консультанты подробно расскажут, какое мясо купить для жарки, а какое для тушения.
Если кратко: для стейка лучше , толстый или тонкий край. Конечно же вы можете сэкономить и купить ароматный отруб из пашины, но не забывайте, что его нужно хорошенько промариновать.
Как правильно резать мясо для жарки? Сначала протрите его влажным полотенцем, зачистите от пленок и лишнего жира. Делайте это узким острым ножом. Аккуратно обрежьте все пленки и обильные скопления жирка, чтобы отруб получился ровным и условно гладким.
Теперь возьмите большой нож шефа, слегка прижмите говядину к доске для разделки и нарежьте поперек волокон на стейки толщиной 2,5-3 см. Не нужно слишком давить на нож. Разрезайте стейки одним энергичным движение «к себе».
Если же вы режете , держите нож под углом в 45°. Прорежьте мякоть под углом до кости, затем возьмите нож-пилу и распилите косточку. Рубить топориком не стоит, если не хотите потом собирать осколки кости. Промокните готовые стейки сухим полотенцем, убедитесь, что они согреты до комнатной температуры, и приступайте к приготовлению. Теперь вы знаете, как правильно резать мясо говядины. Удивляйте близких идеальными блюдами собственного приготовления.