تحقیق مقاله تشریح چوب

مقدمه

از آنجایی که چوب ماده ای است که بسته به انواع آن در برابر نیروهای گوناگون از خود با نسبه پایداری قابل توجهی نشان می دهد مصرف آن در بسیاری از زمینه ها که نیازمند به تحمل نیرو می باشد رایج گردیده است. از جمله می توان موارد استعمال آن را در انواع داربستها، اسکلت بندی ها، پل سازی ها، کشتی سازیها، قطعات مختلف مبل و چوبهای معدن و تراورس را آهن نام برد. در موارد نام برده شده همواره باید دانسته شود که تحمل چوب  در برابر انواع نیروها از قبیل فشار لی، کششی، خمشی ، ضربه و ... چه مقدار است، حد ارتجاعی، سختی و قدرت نگهداری آن در چه جهتی بیشتر است. بدین ترتیب در این مبحث ما به بررسی قدرت نگهداری میخ در چوب می پردازیم که بر طبق قواعد و روشهای خاص آزمایش صورت می گیرد.

این آزمایش بر روی نمونه هایی که به طور تصادفی انتخاب شده اند انجام گرفته است ابعاد نمونه ها 5×5×15 می باشد که میخهایی در نمونه ها فرو کرده و با استفاده از دستگاه Instron میخها را بیرون کشیده و از روی نمودارها و اعداد بدست آمده ظرفیت نگهداری میخ را بدست می آوریم که شرح بیشتر آن را در صفحات بعد خواهیم دید. ارزیابی خواص مکانیکی چوبهای ایالات متحده نخستین بار در سال 1935 روی نمونه های کوچک صورت گرفت.

- تشریح چوب

توسکا (Alnus) :

قطع عرضی: چوب همگن، پراکنده آوند بدون چوب درون مشخص، حفرات آوندی در جهت شعاعی به هم چسبیده اند بسیار زیاد هستند و قطر آنها متوسط است به شکل بیضی می باشند و در چوب بهاره  فراوانترند  شدند. در این چوب اشعه کاذب نیز دیده می شود.

مقطع مماسی : پهنای اشعه چوبی تک سلولی است و به ندرت در سلولی هم دیده می شود که در این حالت در کنار اشعه چوبی کاذب قرار دارند ارتفاع آنها معمولاً بین 25-20 سلول در تغییر است.

مقطع شعاعی : آوندها دارای دریچه نردبانی شکل هستند که در آنها بین 20-10 دیواره و گاه بیشتر دیده می شود. مناقد بین آوندی متعدد می باشند و در ردیفهای افقی قرار گرفته اند. اشعه چوبی همگن می باشد. بافت فیبری معمولاً از فیبر لیبری فرم تشکیل شده است و به ندرت فیبر  تراکئید دیده می شود.

این درخت جزء گونه های خیلی سبک با وزن مخصوص 5/0 -2/0 می باشد.

راش (Fapus) :

مقطع عرضی : چوب همگن و پراکنده آوند است. با چوب درون کاذب که معمولاً «دل قرمزی راش» نامیده می شود. حفرات آوندی منفرد به تعداد 2 تا 4 به هم چسبیده اند و حاوی تیل می باشد. اشعه چوبی همگن و پهنی آنها متفاوت است، تقریباً در هر میلی متر 6 عدد دیده می شود. پارانشیم ها  پراکنده و تسبیحی شکل و مماسی است.

مقطع مماسی :

اشعه چوبی تک سلولی یا چند سلولی هستند که پهنی آنها گاه تا 25 سلول می رسد، ارتفاع آنها متغیر است و از چند سلول تا 4 میلی متر می رسد و دیواره ضخیم دارند.             

مقطع شعاعی :      

آوندها دریچه منفرد و یا نردبانی شکل دارند که گاه به شکل پنجره ای  شکل دیده می شوند منافذ بین آوندی از نوع هاله دار با روزنه شکافی شکل است که در بعضی مواقع یک حالت نردبانی شکل به خود گرفته اند.

این درخت از گونه های نیمه سنگین با وزن مخصوص 8/0 -5/6 می باشد.

بلوط (Quercus) :

مقطع عرضی :

چوب نا همگن، بخش روزنه ای و دارای چوب درون مشخص است، حفرات آوندی تقریباً همیشه به صورت مجزا هستند، مقطع گرد دارند، تعدادشان کم است در چوب بهاره حفراتشان درشت و در 3 تا 4 ردیف تا حدودی مورب قرار گرفته اند. اشعه چوبی خیلی نازک و خیلی پهن دیده می شود.

مقطع مماسی :

اشعه چوبی تک سلولی و یا پر سلولی می باشد که در حالت اخیر پهنی آنها بین 10 تا 30 سلول می باشد. ارتفاع آنها در اشعه چوبی تک سلولی بین 6 تا 15 سلول در تغییر است. عناصر آوندی کوتاه هستند.

مقطع شعاعی :

عناصر آوندی دارای دریچه منفرد تخم مرغی شکل هستند. منافذ بین دیواره آوندی درشت و روزنه شکافی شکل دارند. اشعه چوبی معمولاً همگن می باشد. سلولهای   پارانشیمی در روی دیواره خود منافذ متعدد دارند.

این درخت جزء گونه های سنگین بوده با وزن مخصوص حدود 95/0 -8/0 می باشد.

ابعاد نمونه ها :

در این مبحث ما به بررسی و مقایسه خاصیت میخ کشی سه گونه بلوط ، توسکا و راش می پردازیم. اندازه نمونه ها باید cm 5×5×15 باشد که نمونه ها باید سالم و بدون عیب باشند.

روش آزمایش :

ابتدا نمونه ها در جهتهای مماسی، شعاعی و مقطع مشخص کرده، پس به صورت یک در میان به صورت شعاعی، مماسی قرار می دهیم، پس آنها را اندازه گیری کرده و دوایر آنها را در دو سانت می شماریم و بعد وزن خشک را بدست می آوریم و آنها را در جدول مخصوصی می نویسیم پس مرحله میخ زنی است.

اولین مرحله ای (قسمتی) که در مقابل دستگاه قرار می گیرد قسمت عرضی است و در مرحله دوم ضخامت است. میخ زنی باید با فاصله 5/2 سانتی متر از گوشه ها انجام شود و در هر سطح 2 میخ زده می شود. میخها باید طوری به چوب زده شود که با هم برخورد نکنند. بنابراین  کلاً 6 میخ در هر نمونه چوبی زده می شود.

آزمایش میخ کشی :

آزمایش میخ کشی با فرو کردن میخی به طول cm 6 و به قطر mm 5/2 و به اندازه cm 2/3 در داخل چوب که بوسیله دستگاه Instron با فک مخصوص میخ کشی، میخ آن کشیده شده و مقدار نیروی صرف شده برای کشیدن میخ ثبت می شود، انجام می گیرد.

با استفاده از اطلاعات بدست آمده از آزمایشات بالا جدولی بدست می آید (صفحه بعد) که از روی آن می توان ظرفیت نگهداری میخ را توسط چوب بدست آورد.

ظرفیت نگهداری میخ :

Load at max  load

         3/2

عبارت است از تعداد نیروی حداکثر که جهت کشیدن یک میخ cm 6 طول که به اندازه 2/3 سانتی متر در داخل چوب فرو رفته. بنابراین ظرفیت نگهداری میخ از رابطه زیر به دست می آید.

                                                                          = ظرفیت نگهداری میخ

121

3/2

که رابطه بالا برحسب کیلو گرم بر سانتی متر طول میخ است.

برای مثال :                   =37/8125            = ظرفیت نگهداری میخ نمونه 1