Какими свойствами должна обладать дерево
Тема урока: Основные свойства древесины. Пиломатериалы. Цели:
1. Обобщить и систематизировать знания учащихся о древесине, как о природном конструкционном материале; повторить инструменты и приспособления, применяемые для ручной обработки древесины; рабочее место для ручной обработки древесины; виды пиломатериалов и древесные материалы; закрепить правила техники безопасности при работе на верстаке;
2. Развивать знания детей, активность, старательность;
3. Воспитывать бережное отношение к деревьям, изделиям из древесины, прививать интерес к профессии Столяра.
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: мультимедиа аппаратура, экран; таблица «Строение дерева», «Столярный верстак», «Инструменты и приспособления для ручной обработки древесины».
Оформление доски: Кроссворд «Породы древесины», таблица «Строение дерева».
Ход урока
1. Организационный момент.
2. Сообщение темы и целей урока.
— На сегодняшнем уроке мы с вами будем говорить о древесине.
Основным материалом, используемым при изготовлении изделий, является древесина. Древесина – это ценный и широко используемый конструкционный материал. Но для того, чтобы грамотно использовать этот материал, необходимо знать его свойства. Лёгкость обработки и разнообразие пород позволили применять древесину для самых различных работ.
Вопросы:
— Какие изделия из древесины вы знаете? Слайд 2
(дома, мосты, корабли, музыкальные инструменты, мебель, посуда и т. д.)
— Какими свойствами должна обладать древесина, чтобы изготовленные из неё изделия хорошо сохраняли свою форму и размеры?
(прочностью, древесина должна быть сухой).
К каждому изделию из древесины предъявляются свои требования. Чтобы правильно определить, какую древесину надо использовать для изготовления изделия нужно знать особенность каждой породы.
— На какие две группы пород делится вся древесина?
(лиственная и хвойная).
— Приведите пример лиственных пород?
(берёза, осина, дуб, ольха, липа и т. д.)
— Приведите пример хвойных пород?
(Сосна, ель, лиственница, пихта, кедр).
— По каким признакам различают породы древесины?
(текстура, запах, твёрдость, цвет).
— Что называют текстурой древесины?
(рисунок на поверхности, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон).
— Из каких частей состоит дерево? Слайд 3
(ствол, крона, сучья, ветки листья или хвоя).
Ученик выходит к доске, рассказывает по таблице или по изображению на экране.
— Что представляет собой ствол дерева?
(Ствол имеет более толстую часть у основания и более тонкую вершинную).
Сверху ствол покрыт корой.
Основная внутренняя часть дерева состоит из древесины. А древесина имеет множество слоёв, на разрезе они видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева.
Древесина, как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев, при распиловке вдоль волокон.
— Скажите, пожалуйста, а что является вашим рабочим местом в мастерской для ручной обработки древесины? Слайд 4
(в рабочее место для ручной обработки древесины входит столярный верстак и стул.)
— Как называется профессия рабочего занятого ручной обработкой древесины?
(Столяр).
— Назовите правила техники безопасности при работе на верстаке?
Оберегать крышку верстака от повреждений режущими инструментами;
Не закручивать сильно передний и задний зажимы верстака;
Не ударять молотком по крышке верстака.
Клинья в отверстия верстака забивать только киянкой.
По окончании работы очищать верстак от стружки щеткой-смёткой и совком.
— Какая специальная одежда необходима для работы?
(халат или фартук с нарукавниками и берет).
— Как нужно правильно подобрать верстак для работы?
(Встать возле верстака, опустить руки вниз, положить руку на его крышку: если не требуется наклоняться или сгибать руку, то верстак подобран правильно).
— Назовите основные части столярного верстака?
(основание, крышка, на крышке два зажима – передний и задний, выдвижной лоток или поворотные пальцы, на крышке отверстия под клинья).
— Для чего нужны отверстия под клинья?
(для жёсткого закрепления заготовок при строгании и распиливании).
— Для чего нужен выдвижной лоток?
— Каким должно быть основание у столярного верстака?
— Чем отличается столярный верстак от слесарного? Слайд 5
— Какие инструменты для ручной обработки древесины вы знаете?
(рубанок, ножовки, стамеска, пила, топор – это режущие инструменты; измерительные – линейка, метр, мерная рейка; вспомогательные – молоток, киянка, дрель, коловорот и т. д.)
— Какие лесоматериалы можно получить при распиловке дерева?
(бревно).
— Чем измеряют длину и диаметр лесоматериала?
(метром, мерной рейкой).
— Какие способы сушки древесины вы знаете?
(естественная и искусственная – в камерах).
— В чём преимущество сушки древесины в камерах в сравнении с естественной сушкой?
(сушка в камере более быстрая и качественная, продолжительность сушки несколько суток; естественная сушка длится несколько недель).
— Какие пиломатериалы можно получить из древесины?
(брус, бруски, доски, горбыль, пластина, четвертина).
— Какие виды материалов получаемых из древесины вы знаете?
(шпон, ДВП, ДСП).
3. Практическая работа «Виды пиломатериалов».
У вас на столах лежат карточки с разным пиломатериалом.
Задание: Найти и подписать название каждого пиломатериала.
Виды пиломатериалов
4. Закрепление:
Кроссворд «Породы древесины»
1. Дерево, имеющее мягкую древесину, используемое для изготовления художественных изделий? (Липа)
2. Прочная, устойчивая к загниванию порода, используется для изготовления мебели и паркета. (Дуб)
3. Смолистая древесина жёлто-белого цвета применяется для изготовления музыкальных инструментов (Ель)
4. Древесина хвойной породы, твёрдая, долго не загнивает. (Лиственница)
5. Мягкая древесина, применяется для изготовления спичек(Осина)
6. Сильно смолистая древесина, с чётко выраженной текстурой. Применяется в строительстве и столярно-мебельном производстве. (Сосна)
7. Твёрдая, лиственная порода, быстро загнивает. Используется для изготовления фанеры (берёза)
8. Мягкая, лёгкая древесина идёт на изготовление лопат (тополь)
9. Лёгкая древесина, не имеющая запаха. Её кора имеет сильный и приятный запах. (пихта)
— Что же такое древесина?
— Из каких частей состоит дерево?
— Какие инструменты и приспособления мы применяем для ручной обработки древесины?
— Назовите ваше место в мастерской для ручной обработки древесины?
5. Обобщение. Итог.
Выставление оценок в дневники и журнал.
Домашнее задание – повторение изученного в тетради.
Учителю на заметку: Если останется время на уроке, то можно включить видеоролик на тему обработка древесины на мебельных фабриках, или изготовление изделий из древесины.
Используемая литература
1. «Поурочные разработки по технологии» вариант для мальчиков. Москва. «ВАКО» 2009 год.
2. «Технология. Технический труд» (вариант для мальчиков)
Москва: «Вентана-Граф».
Постоянно сталкиваясь с деревом в повседневной жизни, человек невольно изучал его свойства, каждый раз открывая все новые и новые возможности этого чудесного материала.
цвет; важной декоративной особенностью и диагностическим признаком древесины является ее цвет. Цвет может меняться в зависимости от возраста, влияния воздушной среды, воздействия прозрачных отделочных материалов, угла отражения светового потока от изделия, сроков и условий эксплуатации вещи и т.д. Интенсивность цвета древесины усиливается с возрастом дерева и под влиянием прозрачных отделочных материалов. Степень декоративности древесины повышает ее блеск — способность отражать направленные световые лучи. Блеск зависит от породы древесины, степени гладкости поверхности и характера освещения. Каждая древесная порода имеет только ей присущий цвет: у березы – легкий розоватый оттенок, у осины – желтовато – зеленый, а у липы желтовато — оранжевый, у кедра – красновато – золотистый и т. д.
текстура; она определяет декоративную ценность древесины. Текстура — естественный рисунок на радиальном и тангенциальном срезах древесины, который зависит от характера расположения годичных колец и различной окраски в них ранней и поздней зон. У большинства хвойных деревьев этот рисунок очень четко выражен.
запах; почти каждой породе в той и или иной мере присущ своеобразный запах, зависящий от содержания в древесине различных смол. дубильных веществ и пр. Сильный запах исходит от свежесрубленных деревьев хвойных пород: липы, осины, дуба и др. Слабый — от выдержанной древесины. По запаху порой можно судить о доброкачественности дерева, а в некоторых случаях он служит дополнительным признаком для определения породы дерева.
влажность; от нее во многом зависят свойства древесины. В древесине различают влагу связанную, находящуюся в стенках древесных клеток в виде тончайших прослоек, и свободную, заполняющую полости клеток и межклеточные пространства. Количество свободной влаги зависит главным образом от пористости древесины и ее наполненности, насыщенности водой. Чем древесина плотнее и тяжелее, тем меньше пор, и наоборот — чем легче и рыхлее, тем пор больше.
гигроскопичность; гигроскопичностью древесины называется ее свойство поглощать влагу из окружающего воздуха. Гигроскопичность зависит от породы дерева меньше, чем от температуры и влажности воздуха. С повышением температуры влагопоглощение понижается, а с повышением влажности воздуха увеличивается. Влагопоглощение вызывает изменение формы, размеров и прочности древесины, и именно от этого зависит прочность изделий. Гигроскопичность уменьшается при отделке продукции водоотталкивающими составами.
усушка и разбухание; усушка вызывает уменьшение в древесине содержания связанной влаги. Полное удаление такой влаги приводит к сокращению линейных и объемных размеров, и наоборот — при увлажнении сухой древесины свыше точки насыщения волокон, то есть более 30 процентов влажности, она разбухает и увеличивается в размерах. Усушка вызывает такое нехорошее свойство как хрупкость и ломкость древесины. Разбухание во многих изделиях является отрицательным свойством (например: ящик стола, окно после дождя). Но для бондарной посуды это свойство оказалось положительным, при разбухании щели между дощечек исчезают и посуда становится водонепроницаемой. В ремонте судов используется деревянная шерсть – очень тонкие стружки, ими конопатят щели деревянной обшивки, а когда судно спускали на воду, деревянная шерсть разбухала и плотно закупоривала щели.
твердость и прочность обычно представляют большой интерес для резчика. Твердость древесины- способность сопротивляться проникновению в данный материал постороннего тела, в данном случае — резца. Большое влияние на твердость и прочность древесины оказывает влажность. Влажная древесина — мягче, лучше обрабатывается. Породы дерева имеют разную твердость. Клен, дуб, самшит, груша, пальма, тис, орех считаются твердыми, мягкими — липа, осина, ольха, тополь, ива, сосна, ель, кедр. Береза занимает промежуточное положение. Для резьбы применяются преимущественно лиственные породы деревьев, из хвойных чаще используются сосна, кедр, тис.Пример: в сенокосную пору не обойтись без деревянных граблей, они должны быть легкими, поэтому черенок делали из сосны, ели, ивы. От колодки и зубьев требовалась прочность, на них шла древесина груши или яблони.
упругость и пластичность; упругость — способность возвращаться к первоначальному состоянию и размерам после прекращения воздействия на нее внешних сил. Упругая и прочная древесина должна быть у такого древнего оружия как лук, обычно используют ясень и дуб. Благодаря все той же упругости, древесина применяется там, где надо смягчить отдачу. Подкладывается массивная деревянная колода под наковальню, деревянная рукоять молота. Прошло не одно столетие со времени изобретения огнестрельного оружия, но по прежнему деревянными остаются приклад и некоторые его части (гасит отдачу при выстреле).
Пластичность прямо пропорциональна упругости, это способность материала сохранять ту или иную приданную ему форму, зависит от породы, возраста, влажности древесины. Большое значение пластичность имеет в производстве гнутой и плетеной мебели, спортивного инвентаря. Высокую пластичность приобретает древесина после вываривания в воде или пропарки. Для гнутой мебели используется клен, ясень, вяз, дуб, а для плетеной – ива и орешник
Выбирая древесину для художественных работ, следует помнить: для рельефной резьбы пригодна древесина, лишенная свилеватости, косослоя (неравномерное, запутанное или косое строение волокон) ; портят резьбу сучки, а также отлуп (трещины по годичным слоям), что может обнаружиться только в процессе работы, трещины получаются от неравномерности сушки древесины, поэтому следует изготавливать широкие доски для резьбы, склеивая их из нескольких узких, чтобы в каждой было противоположное расположение волокон. В таком случае коробление досок будет минимальным. Не следует применять древесину с червоточиной, гнилью и с проростью, омертвевшими и заросшими в стволе тканями.
Со временем на основе опыта работы с деревом во многих местах сложились оригинальные художественные промыслы. Их центрами стали северные лесные районы это — Архангельская, Вологодская, Горьковская, Московская области, Урал и Приуралье.
Рекомендуемая литература:
Основная:
1. Смолицкий В. Г. Народные художественные промыслы РСФСР. – М.: Высшая школа, 1982.
2. Народные художественные промыслы. Под общ. ред. Поповой О. С. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.
3. Бардина Р. А. Изделия народных художественных промыслов и сувениры. – М.: Высшая школа, 1990.
4. Попова В. Ф. Каплан Н. И. Русские художественные промыслы. – М.,1984.
5. Барадулин В.А. Коромыслов Б. И. Максимов Ю. В. и др.; Под ред. Барадулина В. А. Основы художественного ремесла. Роспись по лакам. Резьба и роспись по дереву. Художественная обработка кости, рога и металла. Керамическая игрушка. – М.: Просвещение, 1979. – 320с., 16 л. ил.
6. Семенова М. Мы – славяне!: Популярная энциклопедия. – СПб.: Издательский Дом «Азбука – классика», 2007. – 560 с.
7. Федотов Г. Я. Энциклопедия ремесел — М.: Издательство «Эксмо», 2003. – 608.: ил.
8. Большая иллюстрированная энциклопедия древностей. Перевод на русский язык Б. Б. Михайлова. – Прага: Издательство «Артия», 1980.
Дополнительная:
1.1.Рафаенко В. Я. Народные художественные промыслы. – М.: Знание, 1988.
2.Миловский А. С. Народные промыслы. Встреча с самобытными мастерами.- М.,1994.
Вопросы для самоконтроля по теме:
- Какую древесину использую для постройки дома?
- Что такое охлупень и его предназначение?
- Какие традиционные изделия изготавливают из капа и капо – корня?
- Какой самый древний вид художественной обработки дерева?
- Что такое береста и где она применяется?
- Что такое лоза и где она применяется?
- Разбухание это положительное или отрицательное свойство дерева?
- Каким важным свойством должна обладать древесина, которая идет на изготовление приклада огнестрельного оружия?
Задания для самостоятельной работы:
Подготовить реферат по теме художественная обработка дерева:
1. Резьба по дереву (разные виды).
2. Роспись по дереву (разные виды).
3. Художественные изделия из бересты.
4. Художественные изделия из лозы.
5. Художественные изделия из лыка.
6. Художественные изделия из капа и капо — корня.
7. Русская матрешка.
8. Шедевры русских зодчих.
Рефераты и реферативные сообщения будут заслушиваться на практических и семинарских занятиях. Рефераты должны иметь по объему не менее 12 листов машинописного текста и должны быть проиллюстрированы.
Свойства древесины
- Печать
Подробности
Категория: Дерево и древесина
Свойства, определяющие внешний вид древесины.
К ним относятся цвет, блеск, запах и текстура.
Цвет зависит от породы, возраста, района и условий произрастания и состояния (наличия пороков) древесины. Древесина может иметь различные оттенки. Например, дуб насчитывает до 20 цветовых оттенков, а орех — до 40. Цвет учитывается в производстве мебели и художественных работах.
Блеск зависит от плотности, количества и размеров сердцевинных лучей и плоскости разреза. Красивым блеском обладают дуб, бук, ильм, клен и другие древесные породы. К потере блеска приводит загнивание. Блеск древесины учитывается при изготовлении изделий без подкраски.
Запах зависит от содержания в древесине смолистого эфирового масла, дубильных и ароматических веществ. Наиболее cильным запахом обладают деревья хвойных пород (сосна, кедр), содержащие смолу, из лиственных — дуб. Поражение грибами, а также загнивание и длительное хранение вызывают выветривание ароматических веществ и потерю естественного запаха. Запах древесины учитывается при изготовлении тары под пищевые продукты. Для этой цели применяют в основном древесину липы и тополя, которая не имеет запаха.
Текстура — естественный рисунок, получаемый на поверхности древесины в результате перерезания ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Характер рисунка зависит от направления разреза, расположения волокон, размера сердцевинных лучей, ширины годичных слоев и различий в окраске между ранней и поздней древесиной. Древесину с красивой текстурой имеют дуб, ясень, орех, красное дерево. Химические окраски и грибные поражения вызывают изменение этого свойства. Текстура древесины имеет существенное значение при изготовлении мебели и в художественных работах.
Влажность. Она характеризуется содержанием влаги в древесине. Наличие влаги связано с ростом дерева. Влажность древесины срубленного дерева и неверные условия хранения являются причинами ее гниения. В зависимости от степени влажности древесина делится на: мокрую — длительное время находившуюся в воде, ее влажность выше 100%; свежесрубленную — влажность 50—100%; воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 15—20%; комнатно-сухую — влажность 8—12%; абсолютно сухую — влажность 0%. Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.
Физические свойства древесины.
Плотность. Это физическая величина, определяемая отношением массы образца к его объему. Плотность древесины зависит от ее породы и влажности. С уменьшением влажности древесины снижается ее плотность, и она становится легче почти в 2 раза. Плотность поздней древесины годичного слоя в 2-3 раза больше, чем ранней.
Теплопроводность. Это способность древесины проводить тепло через свою толщу от одного слоя к другому. Она зависит от ряда факторов, основными из которых являются температура, влажность и плотность древесины, а также направление теплового потока относительно волокон. Вследствие пористого строения древесина плохо проводит тепло. Теплопроводность древесины вдоль волокон в 1,5-2,0 раза выше, чем поперек волокон.
Звукопроводность. Это свойство древесины проводить звук. Звукопроводность древесины несколько выше, чем у других материалов, что следует учитывать в жилищном строительстве, где необходима звукоизоляция перегородок, дверей и стен.
Электропроводность. Это способность древесины проводить ток. Электропроводность древесины в основном зависит от ее влажности, породы, направления волокон и температуры. Древесина в сухом состоянии не проводит электрический ток, т. е. является диэлектриком, что позволяет применять ее в качестве изоляционного материала.
Механические и технологические свойства древесины
Механические свойства древесины. К ним относятся прочность, твердость и ударная вязкость (см.табл.). Эти свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (растяжению, изгибу, сдвигу и кручению).
Показатели физико-механических свойств древесины.
| Древесные породы | Плотность, кг/м3 (при 12% влажности) | Предел прочности, МПа | Торцовая твердость, МПа | Ударная вязкость, Дж/м2(при 12% влажности) | |||
| Сжатие | Статический изгиб | Скалывание вдоль волокон | |||||
| Радиальное | Торцовое | ||||||
| Хвойные | |||||||
| Лиственница | 660 | 65 | 112 | 9,9 | 9,4 | 44 | 51 993 |
| Ель | 445 | 45 | 80 | 6,9 | 6,8 | 26 | 39 240 |
| Сосна обыкновен. | 500 | 49 | 86 | 7,5 | 7,3 | 29 | 41 202 |
| Пихта сибирская | 375 | 39 | 69 | 6,4 | 6,5 | 28 | 29 430 |
| Лиственные | |||||||
| Граб | 800 | 60 | 137 | 15,6 | 19,4 | 91 | 99 081 |
| Ясень | 680 | 59 | 127 | 13,9 | 13,4 | 80 | 88 290 |
| Бук | 670 | 56 | 109 | 11,6 | 14,5 | 61 | 80 442 |
| Дуб | 690 | 58 | 108 | 10,2 | 12,2 | 68 | 76 518 |
| Береза | 650 | 55 | 110 | 9,3 | 11,2 | 47 | 93 195 |
Прочность — это способность древесины сопротивляться разрушению (разделению на части) под действием механических усилий. Прочность древесины зависит от направления и скорости действия нагрузки, породы древесины, ее плотности, влажности и наличия пороков: пороки, особенно сучки и трещины, сильно снижают прочность древесины; с увеличением плотности древесины увеличивается и ее прочность; влажность уменьшает прочность древесины. Прочность зависит от характера и направления действия нагрузок. Например, прочность древесины вдоль волокон под действием растягивающих нагрузок около 130 МПа, а под действием сжимающих нагрузок — около 50 МПа; прочность под действием изгибающих сил — около 100 МПа, прочность при скалывании — около 0,5 МПа.
Твердость характеризуется способностью древесины сопротивляться внедрению в нее более твердого тела. Твердость древесины в торцовом направлении выше твердости в тангенциальном и радиальном направлениях в среднем на 30-40%. Твердость древесины, высушенной до 12% влажности, в 1,5-2,0 раза больше твердости древесины 30%-ной влажности. Чем выше твердость древесины, тем труднее ее обрабатывать.
Ударная вязкость — это способность древесины поглощать работу при ударе без разрушения. Вязкость древесины деревьев лиственных пород примерно в 1,5-2,0 раза выше вязкости древесины хвойных пород (см. табл.).
Технологические свойства древесины. При оценке свойств древесины, как конструкционного материала учитывают ее способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы и т. п.), износостойкость, способность древесины к изгибу и сопротивление раскалыванию.
Рассмотрим способность древесины удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы, скрепы и др.). Для выдергивания гвоздей, забитых поперек волокон, требуется усилие в 1,5 раза выше, чем гвоздей, забитых в торец. Для выдергивания шурупов требуется приложить значительно большее усилие, чем для выдергивания гвоздей, так как приходится преодолевать трение и разрушать волокна, между которыми находится резьба шурупа. Однако забитый шуруп удерживает соединение слабее гвоздя. Поэтому необходимо правильно выполнять соединение шурупами, т. е. шурупы следует завинчивать. Способность древесины удерживать металлические крепления возрастает с увеличением ее плотности.
Износостойкость характеризуется способностью древесины противостоять разрушению в процессе трения. Наибольшей износостойкостью обладают торцовые поверхности. Износ уменьшается с повышением твердости и плотности древесины (см. табл.), а также с уменьшением влажности.
Раскалываемость — способность древесины под действием клина разделяться на части вдоль волокон. Сопротивление древесины раскалыванию увеличивается с повышением ее вязкости. Наличие пороков, например сучков, ухудшает раскалываемость древесины.