Практическое задание «Изучение основных древесных пород по натуральным образцам»

Цель:

Научить выявлять породы древесины по натуральным образцам

Для успешного решения поставленной цели мы решали следующие задачи:

v проанализировать информацию о видах и свойствах древесины;

v систематизировать знания о видах и свойствах древесины лесоматериалов, пиломатериалов;

v учиться наблюдать, обобщать полученные знания и делать выводы;

v провести наблюдения и определить по натуральным образцам разные породы древесины;

Инструменты:

v Образцы разных пород древесины в продольном, поперечном срезах;

v Изображения продольных и поперечных срезов различных пород древесины с кратким описанием их характерных признаков;

v Карточки с изображением древесных материалов, имеющих различные пороки;

v Тетрадь для лабораторно-практических занятий;

v Молоток, шуруповерт, плоскогубцы;

Задание:

1. Повторить теоретические знания по видам древесины и ее свойствам, применению в художественно-оформительских работах;

2. Провести наблюдения за натуральными образцами продольных и поперечных срезов древесины различных пород, корой;

3. Определить вид древесины натурального образца, аргументировать своё решение;

4. Сделать выводы по произведенным исследованиям и записать их в тетрадь;

5. Домашнее задание: описать применение различных пород древесины в художественно-оформительских работах.

Ход работы:

Разрезы ствола: древесина по своей природе имеет волокнистое строение. В ней выделяют три основных среза

Свойства, определяющие внешний вид древесины.

К ним относятся: цвет, блеск, запах и структура.

Цвет зависит от породы, возраста, района и условий произрастания и состояния (наличия пороков) древесины. Древесина имеет различные оттенки. Например, дуб насчитывает до 20-ти цветовых оттенков, а орех – до 40. Цвет учитывается при производстве мебели и художественных работ.

Блеск зависит от плотности, количества и размеров сердцевинных лучей и плоскости разреза. Красивым блеском обладают дуб, бук, ильм, клен и другие породы древесины. К потере блеска приводит загнивание. Блеск изделия учитывается при изготовлении изделий без подкраски.

Запах зависит от содержания в древесине смолистого эфирного масла, дубильных и ароматических веществ. Наиболее сильным запахом обладают деревья хвойных пород (сосна, кедр, ель), содержащие смолу, из лиственных – дуб. Поражение грибами, а также загнивание и длительное хранение вызывают выветривание ароматических веществ и потерю естественного запах древесины учитывается при изготовлении тары под пищевые продукты. Для этой цели применяют в основном липу и тополя, которые не имеют 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 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 два раза. Плотность поздней древесины годичного слоя в 2-3 раза выше, чем ранней.

Теплопроводность. Это свойство древесины проводить тепло через свою толщину 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 раза выше, чем поперек волокон.

Звукопроводимость. Это свойство древесины проводить звук. Звукопроводимость древесины несколько выше, чем у других материалов, что следует учитывать в жилищном строительстве, где необходима звукоизоляция перегородок, дверей и стен.

Электропроводимость. 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. Эти свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (растяжению, изгибу, сдвигу, кручению).

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 плотность древесины. Прочность зависит от характера и направления действия нагрузок.

Твердость характеризуется способностью древесины сопротивляться внедрению в нее более твердого тела. Твердость древесины в торцевом направлении выше твердости в тангенциальном и радиальном направлениях в среднем на 30-40%. Твердость древесины, высушенной до 12% влажности, в 1,5-2 раза больше твердости древесины 30%-й 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 раза выше вязкости древесины хвойных пород.

Технологические свойства древесины.

При оценке свойств древесины, как конструкционного материала учитывают ее способность удерживать металлические крепления (гвозди, шурупы, т.п.), износостойкость, способность древесины к изгибу и сопротивлению 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 приходиться преодолевать трение и разрушать волокна, между которыми находиться 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, а также с уменьшением влажности.

Раскалываемость – способность древесины под воздействием клина разделяться на части вдоль волокон. Сопротивление древесины раскалыванию увеличивается с повышением её вязкости. Наличие пороков, например сучков, ухудшает раскалываемость древесины.

Наблюдение первое:

Определяем лиственная порода древесины или хвойная по поперечному разрезу. Внимательно рассматриваем сердцевину образца.

У хвойных пород, среди которых сосна, ель, пихта, диаметр сердцевины составляет 3-4 сантиметра. У таких деревьев встречаются смоляные ходы с содержанием эфирных и дубильных веществ, что придает древесине неповторимый аромат. У лиственных деревьев диаметр сердцевины немного больше.

Кстати, у определенных пород, среди которых сосна и кедр, лиственница и дуб, ясень и другие, ближе к сердцевине часть древесины приобретает более темную окраску. Такой участок называют ядром. Ядро характеризует высокая плотность, твердость и устойчивость к загниванию.

Наблюдение второе:

Сердцевидные лучи

При поперечном срезе у многих пород деревьев хорошо видны светлые, иногда блестящие линии, которые идут от сердцевины к коре. Это сердцевинные лучи. Лучше всего заметить эти элементы можно у бука и дуба. Лучи обеспечивают переход по стволу дерева воздуха, воды и влаги, органических и питательных веществ. Древесину легко расколоть по направлению сердцевидных лучей. Кстати, у деревьев, растущих на солнце, таких линий больше, чем у тех, которые росли в теневых или темных участках.

Наблюдение третье:

Присмотритесь к темным и светлым точкам на торцевом срезе.

Это сосуды, которые у дуба и вяза, например, располагаются в два или даже три ряда, образуя хорошо видимые кольца. Дуб, орех, ясень, красное, розовое и тиковое дерево имеют широкослойную структуру. Липа, осина, бук, береза, клен, вишня, шелковое дерево и тополь имеют, напротив, очень мелкие и неравномерно расположенные сосуды.

Хвойные деревья не содержат трубчатых клеток.

Эксперимент четвертый:

Оценим прочность кусочка древесины, сделав надрез острым ножом.

Древесина ясеня, дуба и вяза более тяжелая и прочная. Клен, береза и ясень также обладают высокой твердостью, в отличие от более мягких пород – осины, липы или ольхи.

Наблюдение пятое по продольному разрезу:

Древесина дуба отличается твердостью, высокой прочностью, стойкостью к гниению. Она малосучковата и довольно прямослойна. Имеет красивую фактуру (особенно при радиальном распиле). Широко применяется в столярном и мебельном производствах в массиве, в том числе в виде строганного шпона. Хорошо поддается отделке лаками и маслами. Древесина имеет светло-коричневый цвет разных оттенков. Древесина дуба тяжелая, но хорошо обрабатывается, гнется, полируется. Используется в столярно-мебельном производстве для изготовления качественной мебели, паркета, окон и дверей, а также бочек. Высоко ценится мореный дуб (поваленные стволы, пролежавшие длительное время в воде).

Как отличить древесину ясеня – отличается высокой прочностью и вязкостью, малой склонностью к растрескиванию и красивой текстурой. Применяется наравне с древесиной дуба. Высокая ударная вязкость, способность к гнутью обуславливает ее применение для производства спортивного инвентаря, а так же в судо-, вагоно-, авиа- и автостроении. Строганный шпон из ясеня применяется для изготовления высококачественной Мебели.

Как отличить древесину вяза (карагач)– характеризуется тяжестью, прочностью, вязкостью, хорошо поддается гнутью. Ее применяют в вагоно- и машиностроении и столярно-мебельном производстве. Древесина ильма из-за красивой текстуры ценится в мебельном и фанерном производстве.

Как отличить древесину бука – по прочности близка к дубу, но более хрупкая, отличается малой стойкостью к гниению, после пропаривания хорошо гнется, имеет в радиальном разрезе привлекательный вид. Применяется для производства строганного шпона, паркета, в мебельной и музыкальной промышленности. Бук хорошо обрабатывается, пропитывается и отделывается прозрачными лаками.

Как отличить древесину граба – тяжелая и твердая, отличается хорошей сопротивляемостью к истиранию, при высыхании коробится и растрескивается. Применяется при изготовлении токарных изделий и столярных инструментов, а также различных поделок. Древесина клена плотная, твердая, тяжелая и прочная, применяется в производстве мебели и музыкальных инструментов, а также в машиностроении. Из клена изготавливают колодки рубанков, сапожные колодки, спортивный инвентарь.

Как отличить древесину березы — отличный поделочный материал для изготовления мебели из массива древесины, так как она имеет красивую узорчатую текстуру с коричневыми прожилками. Береза, не пропитанная специальным составом, обладает низкой стойкостью к гниению при переменной влажности. Хорошо обрабатывается и гнется. Применяется для производства лущеного шпона, клееной фанеры, лыж, топорищ и ручек столярных инструментов, ружейных лож. Береза хороша в поделочных токарных работах и при изготовлении светлой мебели из массива. Легко поддается имитации под ценные породы, хорошо окрашивается, пропитывается и полируется.

Как отличить древесину ореха – довольно тяжелая и твердая, хорошо обрабатывается, отделывается, полируется, отличается красивой текстурой. В большом количестве перерабатывается на строганный шпон для изготовления мебели высшего качества. Применяется в массиве для самых сложных резных работ, а также при изготовлении токарных изделий и лож охотничьих ружей.

Как отличить древесину груши – твердая, тяжелая, однородного строения, хорошо обрабатывается и полируется, поддается имитации под черное дерево (эбеновое). Используется для изготовления высококачественной мебели, музыкальных инструментов, строганного шпона. Древесина груши мало коробится, и из нее изготавливаются чертежные принадлежности. Для большей износостойкости деревянных рубанков на их подошвы наклеивают массив груши.

Как отличить древесину платана (чинары) – используется в мебельном производстве в качестве отделочного материала, а также для изготовления различных художественных изделий. Древесина самшита твердая, но хрупкая, применяется для изготовления духовых инструментов (флейты), ткацких челноков, гравировальных досок, резных и токарных изделий.

Как отличить древесину липы – мягкая и легкая, хорошо режется, мало трескается и коробится. Применяется для изготовления резных изделий, деревянной посуды, карандашей, игрушек и др.

Как отличить древесину ольхи – мягкая, легкая, однородного строения, применяется для изготовления фанеры, столярно-мебельных изделий, а также ящичной тары.

Как отличить древесину осины – мягкая и легкая, но по прочности значительно уступает березе. Малостойкая к гниению, однородная, хорошо пропитывается отделочными средствами и легко раскалывается. Хорошо склеивается, сушится, мало коробится, легко обрабатывается режущим инструментом и гнется. Из древесины осины изготавливают игрушки, посуду, кровельный гонт и резные изделия.

Сосна — в наших лесах является безусловно главнейшей и самой распространённой, как в географическом отношении, так и по количеству доставляемой древесины древесной породой: если судить по лесам, для которых имеются статистические данные, то оказывается, что она доставляет более трети всей производимой лесами древесины и более половины поделочного, более ценного, леса.

Древесина сосны отличается смолистостью, прочностью и твёрдостью, в особенности эти качества присущи центральным частям ствола, превращающимся в так называемое ядро. Это ядро отличается от наружных слоев заболони более интенсивной окраской, изменяющейся в довольно широких пределах, в зависимости от условий роста дерева.

Кроме древесины, сосна служит для добывания смол, живицы. После выпаривания воды и скипидара из живицы остаётся твёрдая смола — канифоль. Канифоль имеет вид хрупких прозрачных кусков желтоватого цвета, практически без запаха и горьких на вкус. Применяют канифоль для изготовления лаков, сургуча, в быту — при паяльных работах. Музыканты натирают канифолью смычки струнных инструментов.

Древняя окаменевшая смола (живица) — это янтарь.

Осина хорошо растёт на различных почвах, входит в состав смешанных лесов. Используют для озеленения населённых пунктов как быстрорастущее декоративное дерево, примечательное яркой осенней окраской листвы. Имеются декоративные формы с плакучими и пирамидальными кронами.

Кору применяют для дубления кожи. Она служит для получения жёлтой и зелёной краски.

Продольные и поперечные распилы, показывающие строение древесины осины. Идёт на строительство домов, построек и садовой мебели, используется как кровельный материал . В нашем деревянном зодчестве дощечками из осины покрывали купола церквей. На открытом воздухе через 2-3 года изделие из осины приобретает характерный голубой оттенок, а строганая поверхность становится шелковистой.

Широко используется при производстве фанеры, целлюлозы, спичек и тары. Молодая поросль является зимним кормом для лосей, оленей, зайцев и других млекопитающих.

Липа. Древесина липы высоко ценится для разных поделок и построек (не требующих высокой прочности). Громадные липовые стволы, достигающие свыше 2 м в диаметре. Её используют для изготовления чанов, в которых выдавливают виноград. Древесина липы часто идёт на изготовление музыкальных инструментов, в частности, на деки электрогитар.

Липа давно и широко используется в резьбе по дереву, поскольку легко режется и обладает чистой белой древесиной. В частности, в царские времена мошенники вырезали из липы копии царских (княжеских) печатей (отсюда и выражение — «липовая печать», или просто «липа» — подделка).

Древесина у липы мягкая, не коробится, легко поддаётся обработке и поэтому идёт на изготовление фанеры, мебели, чертёжных досок, сапожных колодок, бочковой тары, долблёной посуды.

Береза. Большинство видов берёз — деревья высотой до 30 и даже 45 м, с обхватом ствола до 120—150 см, некоторые виды — кустарники от крупных до мелких, вплоть до стелющихся, едва приподнимающихся над землёй.

Берёзу рубят в возрасте спелости древесины, — от 40—50 лет. Раньше для получения крупного хорошего поделочного материала берёза срубалась в 60—80 и даже иногда в 100-летнем возрасте; на дрова она пригодна в 40—60 лет. На постройки берёза мало годится, так как скоро загнивает из-за развития грибка.

Тяжёлая плотная берёзовая древесина довольно прочная, хорошо сопротивляется раскалыванию. Цвет — белый, с более жёлтым ядром. Используется для изготовления высококачественной фанеры, лыж, мелких резных игрушек, прикладов огнестрельного оружия. Особенно ценится карельская берёза, которая отличается очень сложной фактурой древесины.

Дуб. Большинство дубов — это здоровые, плотные деревья. Многие виды этого рода принадлежат к числу так называемых вечнозелёных, то есть снабжены кожистыми листьями, остающимися на растении по нескольку лет. Дубовая древесина — превосходный строительный и поделочный материал: она идёт на подводные и сухопутные постройки, устройство подводных и основных частей деревянных судов (преимущественно летнего дуба) и как бочарный, экипажный, машинный, мебельный, паркетный и столярный лес (предпочитается зимний дуб); особенно ценится для последних морёный дуб, долго пролежавший в воде (до сотни лет) и имеющий тёмную, почти чёрную древесину. Хорошо поддаётся искусственному старению.

6.Орешник. Прочная красивая древесина лещины древовидной (медвежьего ореха) (Corylus colurna L.) высоко ценится в мебельном производстве

Орехи лещины древовидной используют в пищу, но они имеют довольно твёрдую скорлупу.

7.Ивняк.

Ива – неприхотливое и влаголюбивое дерево из семейства ивовых. Встречается в лесах в качестве второстепенной породы, но чаще всего произрастает во влажных местах – на берегах рек и водоемов. Из гибких побегов дерева издревле плетут всевозможную мебель, корзинки и прочие изделия. Кора ивы активно используется в народной медицине. Именно из этого дерева впервые была получена салициловая кислота, откуда и происходит ее название.

Вывод:

Хвойные породы древесины имеют стойкий запах хвойной смолы. Более свежие образцы древесины имеют и более насыщенный запах. Старые образцы – запах уже частично потеряли.

Лиственные породы хвойного запаха не имеют, либо не имеют запаха вовсе.

Результаты исследований и выводы

1.Рассматривали образцы поперечного среза древесины, обращали внимание на сердцевину, годовые кольца, кору. Определяли породу древесины.

2.Те же наблюдения производили с продольно срезанными образцами.

3.Определяли лиственные образцы древесины и хвойные по запаху. Сделали вывод, что хвойные породы древесины имеют смолистый запах. Причем установили, что со временем запах становится менее насыщенным.

Некоторые лиственные породы древесины запаха не имеют.

4.Делали надрезы ножом на образцах, забивали гвозди и ввинчивали шурупы в древесину. Определили, что производить эти действия приходилось на разных образцах с разным усилием. Следовательно, древесина имеет разную плотность, т.е. бывает разной твердости.

5.Обобщили результаты наблюдений и экспериментов, назвали различные признаки пород древесины, назвали их свойства.

В результате механического воздействия мы увидели, что древесина:

v пилится;

v крепится в конструкцию при помощи гвоздей, шурупов, клеится;

v влажная древесина гнется, крутится;

v впитывает воду;

v горит;

v шлифуется;

Контрольные вопросы и задания:

1. Какие виды древесины вам известны?

2. Каким образом можно различить хвойные и лиственные породы древесины?

3. Какими свойствами обладает древесина?

4. Где и каким образом в художественно-оформительской деятельности применяется древесина?

5. чего применяют бумагу в наше время?

6. Домашнее задание. Вырезать 18 квадратиков различных видов бумаги 6х6 см, оформить ее на листах формата А4, подписать ее название;