Деревина як природний конструкційний матеріал. Основні характеристики деревини як конструкційного матеріалу. Достоїнства і недоліки. б) листяні та хвойні

Деревина поділяється на два різновиди:

Листяні породи: дуб, клен, береза, липа та ін.

Хвойні породи: ялина, сосна, кедр сибірський та ін.

Щільність деревини становить 0,46...0,76 г/см 3 , межа міцності при розтягуванні вздовж волокон 101... 161 МПа.

За будовою деревина є композиційним матеріалом із міцних волокон целюлози та тонких прошарків лігніну.

Основні різновиди деревних матеріалів:

Пресована деревина, що отримується гарячим пресуванням з подальшою спеціальною обробкою. Використовують для виготовлення підшипників, втулок та інших деталей машин.

Деревноволокнисті плитивиготовляють гарячим пресуванням подрібненої деревини, іноді зі сполучною. Застосовують для облицювання та оздоблення пасажирських вагонів залізничного транспорту, автобусів і т.д.

Деревностружкові плитиотримують гарячим пресуванням деревної стружкиіз сполучною. Ці плити використовують у вагонобудуванні, для меблів та ін.

Фанераявляє собою листовий матеріалтовщиною 1...12 мм. Виготовляється шляхом склеювання шарів шпону, що є широкою рівною стружкою деревини у вигляді листів товщиною 0,55... 1,5 мм.

Керамічні технічні матеріали

Керамічні матеріали одержують із синтезованих або природних тонкодисперсних порошків неорганічних хімічних сполук (оксидів, нітридів та ін.). Для приготування керамічної маси застосовують і допоміжні речовини: пластифікатори, що покращують формування непластичних порошків, сполучні речовини, що змащують рідкі оліїз малим поверхневим натягом, що застосовуються для зменшення тертя та прилипання маси до поверхні прессформи, поверхнево-активні речовини (олеїнова та стеаринова кислоти), що покращують змочування керамічних частинок.

У приготуванні керамічної маси найважливішими операціями є: подрібнення вихідних матеріалів, складання суміші порошків, гранулювання та сушіння керамічних мас. Матеріали у вигляді шматків різних розмірівз різними фізичними властивостямиподрібнюють механічним шляхом (дроблять і розмелюють). Спочатку виробляють грубе дроблення до розміру частинок 10... 15 мм, потім середнє - до розміру частинок 1 мм та дрібне дроблення. Подрібнений матеріал просіюють через металеві сита, пропускають через магнітний сепаратор для відділення феромагнітних домішок і направляють для повторного дрібного помелу, що поєднується зі змішуванням компонентів. Часто помел здійснюється з додаванням води.

Суміш вихідних матеріалів отримують змішуванням тонкодисперсних компонентів або одночасним тонким подрібненням та змішуванням вихідних компонентів. Найбільшого поширення у виробництві керамічних виробів набули прес-порошки, ливарні шлікери та пластичні формувальні маси. Ці маси відрізняються одна від одної вмістом пластифікаторів. При малому вмісті пластифікаторів 3...10 % одержують прес- порошки, при 7...20 % - ном вмісті пластифікаторів - пластичні формувальні маси і при більшому вмісті пластифікаторів (до 40 %) - ливарні шлікери.

p align="justify"> Процес формування виробів з керамічних мас заснований на здатності їх до пластичної течії без порушення суцільності під дією зовнішніх сил і збереженні отриманої форми. Властивості пластичності керамічній масі зазвичай надають спеціальні речовини- Пластифікатори. У виробництві найчастіше формування виробів виконують такими способами: пресуванням, шлікерним литтям, формуванням із пластичних мас, прокаткою.

Сформовані заготовки зазнають випалення. При випаленні відбувається спікання керамічного матеріалу в результаті протікання низки фізикохімічних процесів з придбанням виробами певних властивостей, ущільнення та зміцнення матеріалу за рахунок перебігу процесів перенесення та перерозподілу речовин. Випалювання здійснюють у печах періодичної або безперервної дії.

Керамічні матеріали відносяться до тіла кристалічної будови і складаються з великої кількості зерен хімічних сполук. Розмір зерен, як правило, 50...100 мкм та більше. У зернах спостерігається впорядковане розташування іонів у просторі у вигляді деякої кристалічної решітки. Кристали оксидів та інших неорганічних хімічних сполук мають переважно іонний характер сил зв'язку (іонні кристали). Основу іонного зв'язку становить електростатичне тяжіння між іонами з позитивним зарядом (катіонами) та з негативним зарядом (аніонами). Іонний характер зв'язку більшою мірою проявляється у сполуках, елементи яких відносяться до найбільш віддалених один від одного груп періодичної системиелементів Менделєєва (наприклад, MgO, ВеО).

Технічна кераміка в залежності від наявності у виготовленому матеріалі певного хімічного з'єднання та властивостей поділяється на кілька основних класів: конструкційна, ріжуча, електротехнічна, радіотехнічна та ін.

Конструкційна кераміка. Конструкційна кераміка допускає застосування більш високих температур у порівнянні з металами і тому є перспективним матеріалом для двигунів внутрішнього згоряння та газотурбінних двигунів. Крім більш високого ККД двигунів, перевагою кераміки є низька щільність та теплопровідність, підвищена термо- та зносостійкість.

Високотемпературна конструкційна кераміка характеризується помірною пористістю та високою термостійкістю за збереження досить високих термомеханічних властивостей при температурах експлуатації 1300°С і вище. Деталі з цієї кераміки мають форму трубок, втулок, стрижнів, шайб, гаків та складніших фасонних виробів.

Як конструкційну кераміку використовуються нітриди, оксиди, карбіди Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , ZrO 2 , SiC та ін. Кераміка із вмістом понад 95 % Al2O3 називається корундовою.

p align="justify"> Найбільш перспективною технологічною схемою виготовлення виробів з конструкційної кераміки на даному етапі її розвитку вважається наступна: формування підготовленої композиції - випал заготовок - додаткове ущільнення методом гарячого ізостатичного пресування (ГІП).

Наприклад, ГІП нітриду кремнію Si 3 N 4 проводиться в оболонках зі скла при температурах 1800...2000°З тиском аргону 100... 150 МПа протягом години. При цьому межа міцності σ ізг зростає з 830 до 1030 МПа. Попередній випал ведуть з використанням нагріву мікрохвильових печах(Частота струму 28000 МГ ц).

Конструкційна кераміка у дослідному порядку застосовується в автомобілебудуванні для верхньої частини штовхача клапана двигунів внутрішнього згоряння (д.р.с.), робочої поверхнікулачків розподільчого валу д.р.с. та ін деталей.

Керамічні матеріали відносяться до крихких матеріалів, і їхня міцність значною мірою залежить від стану поверхні деталей, особливо від наявності мікротріщин, які є концентраторами напруг. Для деталей машин із точними розмірами необхідно проведення механічної обробки. Внаслідок високої твердості та крихкості кераміки використовується абразивна обробка. Найбільш використовуваним методом обробки в даний час є точне шліфування з використанням кіл, що мають абразив алмазні порошки. Змінюючи такі фактори, як глибина різання та зернистість алмазного порошку шліфувальному колі, можна контролювати характер руйнування кераміки, а отже, виготовляти вироби з раціональними параметрами шорсткості обробленої поверхні. Отже, структура дефектного поверхневого шару виробу визначається як фізико-механічними властивостями, і режимами алмазного шліфування кераміки.

Ріжуча кераміка(РК). Вона характеризується високою твердістю, у тому числі при нагріванні, зносостійкістю, хімічною інертністюдо більшості металів у процесі різання. По комплексу цих властивостей кераміка істотно перевершує традиційні ріжучі матеріали - швидкорізальні сталі та тверді сплави.

Розрізняють нітридну та оксидну кераміку. Сучасна РК є композиційним матеріалом з матрицею Si 3 N 4 (t раб max ≤ 1200°С) або А1 2 0з (t раб max ≤ 1500°С). Наповнювачем служать дрібні частинки TiN, TiC, ZrO2.

РК виготовляється у вигляді невеликих пластин, на поверхню яких наносять два і більше шарів покриттів А1 2 0з, TiC, TiN, TiCN. Використовують також градієнтні покриття, склад яких поступово змінюється від кераміки до робочої поверхні. Покриття мають на меті «заліковування» дефектів поверхневого шару керамічного матеріалу.

Оксидна ріжуча кераміка AI 2 O 3 , AI 2 O 3 + ZrO 2 використовується для чорнової та чистової токарної обробки деталей зі сталей, рідше за чавуни.

Нітридна ріжуча кераміка Si 3 N 4 , SisN 4 + Zr0 2 застосовується для чорнового та чистового точення, фрезерування чавунів та суперсплавів.

Ріжуча кераміка за своїми властивостями займає проміжне положення між твердими сплавами та надтвердими матеріалами (алмазами).

Скло неорганічне

Склоподібний стан притаманний великому класу неорганічних речовин, від окремих елементів до складних багатокомпонентних систем Скло як штучний продукт може включати до свого складу більшість елементів періодичної системи.

Найбільше застосування отримали скла, що містять оксиди SiО 2 2 3 . Кожен з цих склоутворюючих оксидів може утворювати скла в поєднанні з модифікуючими оксидами: SiО 2 - AI 2 O 3 , SiО 2 - В 2 О 3 CaO-MgО 3 - В 2 О 3 і ін.

Багатовікова історія скловаріння, починаючи з Стародавнього Єгипту, Вавилонії, Ассирії та по теперішній час, пов'язана з виготовленням силікатного скла,що ґрунтуються на системі Si-Na 2 О-CaО. Склад деяких промислових шибок представлений у табл. 1.

Таблиця I

Хімічний склад скла

Скло - це такий стан аморфної речовини, що утворюється при охолодженні переохолодженого розплаву. Відмінність скла від кристалів полягає у відсутності у ньому періодичності будівлі, далекого порядку у структурі.

За своєю будовою силікатне скло є безперервною безладною сіткою з тетраедрів SiО 4 (рис. 11). Атом кремнію, оточений чотирма атомами кисню, відбиває ближній порядок у структурі скла. Як показали численні рентгенівські та нейтрографічні дослідження, наявність невпорядкованої сітки підтверджується і стосовно структури однокомпонентного скла.

При введенні в SiO 2 оксидів натрію безперервність кремнієвої сітки порушується за рахунок часткових обривів зв'язків Si-О-Si, що з'єднують тетраедри між собою. З'являються так звані немостикові атоми кисню. Тетраедри з'єднуються вершинами, а чи не ребрами і гранями.

Мал. 11. Тетраедрична будова структури скла

Компоненти скла, здатні самостійно утворювати безперервну структурну сітку, такі як SiО 2 та інші, належать до групи скло- утворювачів.Компоненти скла, що не здатні самостійно утворювати структурну безперервну сітку, називаються модифікаторами.До групи модифікаторів, як правило, належать оксиди елементів першої та другої груп періодичної системи. Катіони модифікаторів розташовуються у вільних порожнинах структурної сітки (рис. 12).

У неорганічного скла при охолодженні розплав переходить у пластичний фізичний стан, а потім у склоподібний стан. При нагріванні, відповідно, відбуваються переходи: склоподібний стан -> пластичний стан -> розплав.

Мал. 12. Схема будови скла

Температурний інтервал, у якому відбувається процес склування, називається інтервалом склування та обмежений двома температурами: з боку високих температур Тр (температура розм'якшення), з боку низьких температурТст. Скло має властивості твердого тілаз тендітним руйнуванням. Температура Тр є межею пластичного стану та розплаву. При температурі Тр із скломаси вже вдається витягувати тонкі нитки.

Скло набуває твердості завдяки поступовому зростанню в'язкості при зменшенні температури. Характеристичні температури Тст і Тр відповідають певним значенням в'язкості (рис. 13).

Мал. 13. Залежність в'язкості скла від температури (приклад). Фізичні стани:

I-склоподібне; II-пластичне; III-розплав

Виробництво скла складається з підготовки сирих матеріалів та їх змішування у певних співвідношеннях у однорідну шихту. Як джерело головного компонента промислового скла - кремнезему (S1O2) - використовують кварцові скляні піски.

Шихта подається в скловарну піч, де вариться при температурах 1500...1600 °С. На останній стадії температура знижується до ~1000°С ( Тр).

Формування виробів зі скломаси-розплаву проводиться у сфері пластичного стану на склоформуючих машинах механічними методами (пресуванням, прокаткою, видуванням та інших.).

Для отримання листового полірованого скла формування розплаву скла у стрічку відбувається на рівної поверхнірозплавленого олова ( флоат-спосіб). Переміщаючись вздовж ванни, стрічка скла охолоджується від 1000 до 600 ° С, потім проводиться відпал у тунельній печі довжиною 120 метрів.

Властивості скла залежать від поєднання компонентів, що входять до їх складу. Найбільш характерна властивість скла - прозорість (світлопрозорість віконного скла 83...90 %, а оптичного скла - до 99,95 %). Скло типово тендітне тіло, дуже чутливе до механічних впливів, особливо ударних. Для підвищення міцності скло піддають зміцненню (загартування, хімічна та термохімічна обробка та ін.), що послаблює дію поверхневих мікротріщин. Для усунення впливу мікротріщин застосовують стравлювання поверхневого шару. При стравлюванні дефектний шар розчиняється плавиковою кислотою, а на бездефектний шар, що оголився, наноситься захисна плівка, наприклад з полімерів.

Щільність скла 2200...8000 кг/м3, мікротвердість 4...10 ГН/м2, модуль пружності 50...85 ГН/м2. Межа міцності скла при стисканні дорівнює 0,5. ..2 ГН/м, при вигині 30. ..90 ГН/м 2 . Коефіцієнт теплопровідності скла мало залежить від його хімічного складуі дорівнює 0,7 ... 4,3 Вт / (м К). Коефіцієнт заломлення 1,4...2,2, діелектрична проникність 3,8...16,0.

Як матеріал скло широко використовується в різних областях. Відповідно до призначення відомі різноманітні види скла: віконне, посудне, тарне, хіміко-лабораторне, термічне, жаростійке, будівельне, оптичне, електровакуумне та численні інші види скла технічного. У межах кожного виду скла є найрізноманітніші його сорти. Залежно від умов служби кожного виду та сорту скла пред'являються певні вимоги щодо властивостей, сформульовані у відповідних стандартах та технічних умовах.

Деревина - один із найпоширеніших матеріалів, який люди навчилися обробляти ще в давнину. Величезна кількість виробів з деревини оточує нас і зараз: предмети домашнього побуту, меблі, спортивний інвентар, музичні інструменти та багато іншого.

У 5 класі ви освоїте основні операції та прийоми обробки деревини, навчитеся застосовувати різноманітні інструменти, за допомогою яких можна виготовити прості та корисні речі.

Осягнувши основи художнього різьблення, ви зможете прикрасити виробами з деревини вашу кімнату, кухню, зробити подарунок друзям та близьким.

Набуті вміння завжди знадобляться вам у житті.

Деревину як будівельний та конструкційний матеріал одержують зі стовбурів дерев. При виготовленні різних виробів із деревини необхідно враховувати породу дерева. З уроків природознавства ви знаєте, що дерева, що мають листя, називають листяними, а мають хвою – хвойними. Листяними деревамиє береза, осика, липа, вільха та інші породи. Хвойними деревамиє сосна, ялина, кедр, ялиця, модрина та ін.

Стовбур дерева (мал. 79) має товсту частину – комель та тонку – вершину. Зовні стовбур покритий корою. Кора складається із зовнішнього коркового шару та внутрішнього - луб'яного.

Мал. 79. Будова стовбура дерева: 1 – серцевина; 2 - річні кільця; 3 – ядро; 4 – заболонь; 5 – камбій; 6 - луб'яний шар; 7 - пробковий шар

Корковий шар кори - відмерлий, а луб'яний служить провідником поживних речовинвід коріння до крони.

Деревина – це основна внутрішня частина ствола. Вона складається з безлічі шарів – річних кілець. За кожен рік ствол приростає з боку шару камбію на одне кільце. Кільце складається з м'якої деревини всередині та твердої – зовні. За кількістю річних кілець визначають вік дерева.

Річні кільця утворені розташованими вздовж ствола волокнами деревини. Волокно складається з витягнутих ланцюжків деревних клітин.

Пухкий і м'який центр стовбура дерева називають серцевиною. Від серцевини до кори у вигляді світлих блискучих ліній розходяться серцеві промені. Вони проводять воду, повітря та поживні речовини всередину дерева. У деяких порід дерев серцеві промені створюють гарний малюнок на радіальному розрізі стовбура.

Породи деревини визначаються за наступними характерними ознаками: приналежності до листяних або хвойних, за запахом, текстурою, твердістю та кольором. Якщо розрізати деревину вздовж волокон, на поверхні розрізу буде видно характерний малюнок. Цей рисунок називають текстурою. Про гарної поверхнідеревини кажуть, що вона має багатий рисунок. Текстура деревини деяких порід дерева показана малюнку 80.

Мал. 80. Текстура деревини: а – горіхи; б – карельської берези; в - червоного дерева

З деревини отримують різні деревні пиломатеріали,

При розпилюванні стовбурів дерев у поперечному напрямку одержують колоди, а в поздовжньому - такі види пиломатеріалів, як брус, бруски, дошки, пластини, четвертини, горбиль (рис. 81).

Мал. 81. Пиломатеріали: а - брус чотирикантний; б-брус двокантний; в - бруски; г - дошка обрізна; д – дошка необрізна; е – пластина; ж – четвертина; з - горбиль; 1 – пласть, 2 – кромка, 3 – торець, 4 – ребро

Брус - пиломатеріал товщиною та шириною понад 100 мм. Якщо брус обпиляний з двох сторін, його називають двокантним, і якщо з чотирьох сторін, то четырехкантным.

Брусок - пиломатеріал завтовшки менше 100 мм та шириною менше подвійної товщини.

Дошка - пиломатеріал товщиною до 100 мм та шириною більше подвійної товщини.

Пластини виходять при поздовжньому розпилюванні колоди навпіл, а четвертини - на чотири частини.

Горбиль - випиляна бічна частина колоди.

Пиломатеріали мають такі елементи: пласті, кромки, ребра та торці.

Пластю називають широку, а крайкою - вузьку площину пиломатеріалу.

Торцем називають торцевий зріз (площину) пиломатеріалу.

Ребром є лінія перетину площин пиломатеріалу.

Поруч із пиломатеріалами застосовуються дерев'яні матеріали, одержувані іншими методами. До них відносяться: фанера, деревно-стружкові та деревно-волокнисті плити.

Фанера є конструкційним деревним матеріалом. Її одержують шляхом наклеювання один на одного трьох і більше листів лущеного шпону (рис. 82).

Мал. 82. Склеювання фанери: а – листи шпону; б - фанера

Лущений шпон отримують зрізанням широкої стружки з колоди, що обертається (чурака) гострим ножем на лущильному верстаті (рис. 83). При цьому колода, як рулон, розкочується в стрічку шпону.

Мал. 83. Схема отримання лущеного шпону: 1 – колода; 2 – ніж; 3 – притиск; 4 - стрічка шпону

Стрічку шпону розрізають на квадратні листи, які висушують у сушарках. Потім листи намазують клеєм, накладають один на одного так, щоб волокна сусідніх листів були перпендикулярні і склеюють під пресом. Так виходить фанера.

Фанера міцніша за деревину, майже не розсихається і не розтріскується, добре гнеться і обробляється. Її застосовують у будівництві будинків, виготовленні меблів, машинобудуванні.

Лущений шпон застосовують виготовлення виробів з гнутоклеєної деревини, наприклад стільців, ящиків, столів, ключок.

Деревно-стружкові плити (ДСП) отримують шляхом одночасного пресування та склеювання подрібненої деревини у вигляді стружок, тирси, деревного пилу. ДСП виготовляють завтовшки 10-26 мм. Ці плити міцні, майже не коробляться. З них роблять меблі, двері, перегородки, стіни, підлогу. Проте ДСП виділяють шкідливі здоров'ю речовини. Тому їх небажано застосовувати у житлових приміщеннях.

Деревно-волокнисті плити (ДВП) (оргаліт) отримують пресуванням у вигляді листів пропареної та подрібненої до окремих волокон деревної маси. У оргаліту рівна і гладка поверхня сірого кольорувін добре гнеться. Застосовують ДВП для внутрішньої обробкиприміщень - стін, стель, підлог, а також для виготовлення меблів та дверей.

Істотним недоліком фанери, деревно-стружкових та деревно-волокнистих плит є те, що вони бояться вогкості. Під дією вологи фанера розшаровується, а плити набухають, втрачають міцність і розсипаються.

Практична робота № 23
Визначення порід деревини, пиломатеріалів та деревних матеріалів

Вам потрібні: зразки пиломатеріалів, фанери, ДСП, ДВП.

Порядок виконання роботи

1. Використовуючи таблицю 5, визначте породу деревини виданих вчителем зразків за характерними ознаками.
2. Розгляньте зразки пиломатеріалів та визначте їх назви.
3. Знайдіть у пиломатеріалах пласть, кромку, торець, ребро.
4. Знайдіть серед зразків фанеру, ДСП та ДВП.

Таблиця 5

Нові поняття

Стовбур, комель, вершина, кора; річні кільця, волокна, серцевина, серцевинні промені, текстура; пиломатеріали (брус, брусок, дошка, пластина, четвертина); пласть, кромка, торець, ребро; дерев'яні матеріали (фанера, ДСП, ДВП); шпон.

Контрольні питання

1. Чим відрізняються дерево та деревина?
2. Які породи дерев найпоширеніші у вашій місцевості?
3. Де використовується деревина сосни, берези, дуба?
4. Як утворюються річні кільця дерева?
5. Перерахуйте та опишіть відомі вам пиломатеріали.
6. Чим відрізняються деревини від деревини?
7. Що таке шпон та де його застосовують?
8. Як одержують фанеру, ДСП, ДВП?

Цілі уроку:

Освітні:

Створити умови для формування у учнів: понять «деревина», «будівля деревини» для вироблення умінь розрізняти породи дерев за їх ознаками

Розвиваючі:

Створити умови для розвитку у учнів пам'яті, логічного мислення, уяви.

Виховні:

Створити умови для формування само- та взаємоконтролю.

Дидактична мета уроку:створити умови для організації пізнавальної діяльності учнів, що призводить до потреби застосування отриманих знань на практиці.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Муніципальний загальноосвітній заклад

середня загальноосвітня школа № 22

Проект уроку технології

Тема: «Деревина – природний конструкційний матеріал»

5 клас

Підручник: В.Д. Симоненко "Технологія" 5 клас

Технологія: ЛОО

Вчитель: Денисенко О.І.

2011

Методичне обґрунтування уроку

Використання цікавих завдань у навчальному процесі – одне з найважливіших прийоміврозвитку в учнів позитивної мотивації та пізнавального інтересу до праці дорослих, світу професій, одна з умов підготовки молоді до усвідомленого вибору профілю своєї майбутньої діяльності в одній із сфер суспільної праці.

У 5-6 класах я намагаюся включати в освітній процес більше ігрових та цікавих завдань для формування сталого мотиву до діяльності. І водночас вони є проміжною ланкою між початковими та старшими класами

Досягнення ефективності та якості освітнього процесу, отримання запланованих результатів навчання, виховання, розвитку та соціалізації учнів забезпечується організацією наступнихключових процесів:

впорядкований обмін інформацією (комунікація ) між усіма учасниками освітнього процесу;

забезпечення наочності ходу та результатів освітнього процесу (візуалізація);

мотивація всіх учасників навчального процесу;

моніторинг освітнього процесу;

рефлексія педагога та учнів;

аналіз діяльності учасників та оцінка результатів.

Тема уроку «Деревина – природний конструкційний матеріал». Цей урок є 3-4 уроком у розділі «Технологія обробки деревини».

Цілі уроку:

Освітні:

Створити умови для формування у учнів: понять «деревина», «будівля деревини» для вироблення умінь розрізняти породи дерев за їх ознаками

Розвиваючі:

Створити умови у розвитку учнів пам'яті, логічного мислення, уяви.

Виховні:

Створити умови для формування само- та взаємоконтролю.

Дидактична мета уроку:створити умови для організації пізнавальної діяльності учнів, що призводить до потреби застосування отриманих знань на практиці.

Структурованість освітнього процесу забезпечується поділом уроку на певні взаємопов'язані фази (етапи, частини), кожна з яких має цілі, завдання та методи. Структурованість процесу дозволяє створити ясний та чіткий план, задати спрямований поступальний рух до поставлених цілей уроку, забезпечити методичне опрацювання кожної фази та послідовність переходів від однієї фази уроку до іншої, здійснювати ефективний моніторинг ходу та результатів освітнього процесу.

Структура уроку (90 хвилин)

Мотиваційний 5 хв

Цілепокладання 3 хв

Планування діяльності 2 хв

Реалізація плану діяльності 75 хв

Підведення підсумків уроку 5 хв

Інструменти та обладнання:

Підручник В.Д. Симоненко "Технологія" 5 клас;

Картки із завданнями (кожній дитині);

Картки для практичної роботи(кожній дитині);

Тести (кожній дитині);

Кросворд (кожній дитині);

Комплекти зразків деревини різних порід (2 шт.).

Методи навчання:

словесні, наочні, практичні, репродуктивні

Форми роботи:

самостійна, індивідуальна, групова

Тип уроку: комбінований

Хід уроку

ДОДАТОК 1

Завдання №1

Розгадавши цей кросворд, ви можете прочитати слово, яке є найголовнішим у вивченому на минулому занятті. (Верстак)

Запитання:

1.Клин повинен виступати над кришкою столу на висоту меншу, ніж висота. (заготівлі)

2.Як називається наш підручник? (Технологія)

3.Підстава верстата - це (підверстаччя)

4.Він може бути різальним та вимірювальним. (Інструмент)

5.Професія робітника, зайнятого ручною обробкою деревини. (Столяр)

6.Служить для закріплення заготовок. (Затискач)

7.Дерев'яні брусочки, призначені для упору заготовок (Клинья)

ДОДАТОК 2

ДОДАТОК 3

Запитання № 1. На які групи можна розділити всі породи дерев

1. Листопадні та вічнозелені

2. Листяні та хвойні

3. Високі та низькі

4. Вічнозелені, трав'янисті та чагарники

5. Трав'янисті та чагарники

Питання № 2. У якому з варіантів відповіді перераховані лише хвойні породи?

1. Сосна, ялина, каштан, ялівець

2. Дуб, осика, береза, тополя

3. Кедр, ялина, сосна, модрина

4. Смородина, аґрус, ананас

Питання № 3. У якому з довідників найімовірніше знайти інформацію щодо будови деревини та пород дерев?

1. Довідник молодого слюсаря

2. Довідник молодого тваринника

3. Довідник молодого столяра

4. Довідник з деталей машин та механізмів

5. Довідник з математики

Питання № 4. У якому із запропонованих варіантів відповіді перераховані лише листяні породи?

1. Туя, сосна, липа, акація

2. В'яз, банан, кедр, вільха

3. Ялівець, модрина, кедр, ялиця

4. Тополя, вільха, осика, каштан

Питання № 5. Деревина якого дерева є найціннішою для меблевого виробництва?

1. Осика

2. Червоне дерево

3. Тополя

4. Ялина

Питання № 6. У чому полягають найбільш характерні ознаки хвойних порід?

Смолистий запах та "смугаста" текстура.

Смугаста текстура і муаровий блиск.

Блиск та капілярна структура.

Короткі короткі штрихи по всій поверхні деревини і смолистий запах.

Питання №7. До якої групи порід належить зображений фрагмент дерева?

Листяна порода.

Хвойна порода.

Питання №8. Чому у столярній справі найчастіше використовують саме хвойну деревину?

Тому що вона має гарну текстуру та приємний смолистий запах, що привертає до неї увагу багатьох людей.

Тому, що хвойна деревина легко піддається обробці і до того ж просякнута смолистими речовинами, а отже, менше схильна до гниття в порівнянні з листяними породами.

Тому що вона має високу міцність та щільність, а отже, може витримувати високі механічні навантаження.

Питання №9. На яких фотографіях зображено текстури хвойних порід?

На фото 1, 2, 4

На фото 1, 3, 4

На фото 2, 3, 4

На фото 1, 2, 3

Питання №10. Яка з хвойних порід є найбільш стійкою до гниття?

Сосна.

Модрина.

Ясен.

Кедр.

ДОДАТОК 4

ДОДАТОК 5

Цікаві відомості про деякі породи дерев

Баабаб. Дивує незвична життєва сила баобабу. На відміну від більшості дерев він не вмирає, коли з нього зривають кору - вона наростає знову. Не гине баобаб навіть тоді, коли впаде на землю. Якщо хоч один його корінь збереже контакт із ґрунтом, дерево продовжуватиме рости лежачи.

Зазвичай баобаби не дуже високі, але згідно з деякими повідомленнями, що промайнули недавно в пресі, в саванах Африки виявлено справжній велетень - найвище дерево на нашій планеті, яке досягає 189 м-коду висоти з діаметром ствола 43,5 м-коду! у "Книзі рекордів Гіннесса" за 1991 р. розповідається про баобаб обхватом 54,5 м.

БЕРЕЗИ ШМІДТА. Це дивовижне дерево росте у південній частині Приморського краю (Далекий Схід). Місцева назва його "залізна береза". Вона в півтора рази міцніша за чавун. Якщо вистрілити в її ствол, куля відлетить, навіть не залишивши сліду.

КЕДР . Близько 41 млн. гектарів займають у Росії кедрові ліси. Особливо славляться своєю продуктивністю кедровники басейну річки Ангари, верхньої та середньої течії Єнісея, а також Саянських гір. Живе кедр довго. Напевно тому він і не поспішає рости. У 30 років дерево сягає лише середнього зросту людини.

Власне наукова назвацього дерева – сосна сибірська. Справжні кедри ростуть далеко на півдні - у Лівані, Північній Африціна острові Кіпр. Це потужні дерева із цінною ароматною деревиною. Вони відрізняються значними розмірами і довголіттям, тому що живуть у півтора-два рази більше, ніж звичайні сосни - 800-850 років.

У кедровниках завжди тепліше, повітря тут, як стверджують, вдвічі-втричі чистіше, ніж в операційній.

Кетемф. ця рослина є чемпіоном серед надсолодких рослин і росте у тропічних лісах Західної Африки. Вчені виділили з нього найсолодшу у світі речовину – тоуматин. Воно солодше цукру (важко уявити) у 100000 разів! Ця речовина буде солодкою навіть якщо тоуматин розчинити у концентрації 10 г на цілу тонну води!

ХАНГА. Росте на Філіппінських островах і найчастіше його називають нафтовим деревом. Справа в тому, що плоди ханги містять майже чисту нафту. Тому в країні розробляється технологія використання її як джерела палива двигунів внутрішнього згоряння.

СЕКВОЙЯ. Найвищі з них також досягають понад 100 м, але при цьому стволи у них значно товщі. Так, наприклад, одне з таких дерев мало в обхваті 46 м та 15 м у діаметрі.

Секвої належать до "живих копалин". Вони були поширені по всій Північній півкулі, у тому числі і на півдні Східної Європи ще в льодовиковий період. Під такими деревами колись прогулювалися гігантські ящіри – бронтозаври та динозаври, а на гілках відпочивали предки сучасних птахів – птеродактилі.

Секвої збереглися Землі лише у штаті Каліфорнія (США), на західних схилах гір Сьерра-Невада. Середній вікцих дерев, як і евкаліптів, 3-4 тисячі років, а за підрахунками річних кілець на пні однієї спиляної секвої було навіть виявлено рекордний вік – 4830 років!

До речі, звалити такого гіганта дуже важко. Одну секвою пилили семиметровою пилкою протягом 17 днів. Для перевезення її знадобилося 30 великих залізничних платформ.

Відомі випадки, коли на пні гігантської секвої розташовувався танцювальний майданчик. На ній вільно розмістилися оркестр із 4-х людей, 16 пар та ще 12 глядачів.

Іноді в дуплах секвой влаштовувалися сувенірні магазини, а одному навіть був обладнаний гараж. В одному з музеїв Нью-Йорка виставлено частину ствола величезної секвої, яку спилили в Каліфорнії. Вона має 75 м в обхваті. Усередині обладнано зал, де вільно розміщується 150 осіб.

Найбільша секвоя називається "Основник" (112 м висоти).

ДОДАТОК 6

Першим основним перевагою деревини проти іншими конструкційними матеріалами є постійне відновлення її запасів. Це притаманно нашої Батьківщини, значна частина якої вкрита лісами. радянський Союзмає неосяжну зелену фабрику, на території якої щодня, щогодини благодатні сили природи створюють чудовий матеріал, необхідний у різних галузях народного господарства. При створенні інших конструкційних матеріалів (сталі, бетону, пластмаси та ін) витрачається велика кількість вихідної сировини, запаси якої не відновлюються, а постійно вичерпуються. Крім того, при створенні більшості конструкційних матеріалів потрібні великі витрати енергії, дефіцит якої відчувається вже зараз у багатьох країнах. У процесі створення деревини використовується енергія сонця, запаси якої є колосальними.

Другою перевагою деревини є мала щільність і відносно висока питома міцність та жорсткість. У відповідній таблиці описуються ці показники для деревини та основних конструкційних матеріалів.

У цій таблиці дані максимальні (числитель) і мінімальні (знаменник) межі міцності та модулі пружності сосни (хвойні породи), ясеня (листяні кільцесудинні) та берези (листяні розсіяно-судинні) при вологості 12%. З наведених даних видно, що максимальна питома міцність деревини всіх порід приблизно дорівнює питомій міцності найкращих сортівсталі та в 4 рази перевищує питому міцність сталі. Максимальна питома жорсткість деревини всіх порід приблизно дорівнює питомій жорсткості
сталі і значно перевищує питому жорсткість дюралюмінію і стеклопластов.

Третьою перевагою деревини в порівнянні з іншими конструкційними матеріалами є легша оброблюваність.

Вирішальну роль при виборі деревини для виготовлення багатьох виробів, конструкцій також грають її мала тепло- і електропровідність, висока звукоізоляційність, біологічна сумісність, високі акустичні властивості, естетичність, хімічна стійкість і т.д.

Багаторічні спостереження свідчать про те, що і дерев'яних будинках, обладнаних предметами з натуральної деревини, людина почувається набагато краще, ніж у кам'яних та залізобетонних з внутрішніми інтер'єрами з пластмас. Заміна залізобетонних та кам'яних будівель дерев'яними у сільському господарстві сприяє підвищенню продуктивності тваринництва. Дослідження акустичних властивостей матеріалів показали, що деревина є кращим і поки що незамінним для виготовлення дек. музичних інструментів. Наявність агресивних середовищ у цехах хімічних виробництвдиктує необхідність заміни металевих та залізобетонних конструкцій дерев'яними як більш стійкими щодо хімічних впливів.

Однак пороки, що істотно знижують якість виробів, з деревини, малі міцність і жорсткість та напрямки, перпендикулярні до волокон, суттєве зниження механічних характеристик при збільшенні вологості, повзучість навіть при нормальній температурі породжують у ряді випадків недовіру до деревини як конструкційного матеріалу. Ця недовіра є здебільшого наслідком щодо малої вивченості міцності та жорсткості виробів із деревини. Ретельні теоретичні та експериментальні дослідження цих питань необхідні для вироблення рекомендацій раціонального використання деревини та виробів та визначення їх надійності та довговічності.

На особливу увагу заслуговує використання деревини в поєднанні з іншими конструкційними матеріалами. У цьому випадку можна використовувати позитивні властивості деревини та компенсувати її недоліки. Застосування різних матеріалів(Деревини, металу, пластмас, залізобетону) в комплексі забезпечує найбільш ефективне використання властивостей, властивих кожному з них. Таким чином, роль деревини як конструкційного матеріалу має постійно зростати.

В Останнім часомвсе більшу популярність на ринку будівельних матеріалівкупують вироби з клеєної деревини. Технологія виробництва цієї продукції досить добре вивчена та широко висвітлювалася у спеціальних виданнях. У статті викладено класифікацію клеєної деревини в Німеччині, оскільки ця продукція має найбільше поширення саме в Європі.

Конструкційна деревина – що це таке?

Конструкційна деревина - найпростіший тип будівельних пиломатеріалів, що виготовляється в основному з ялинки або сосни. Цей тип продукції є високотехнологічним і поступово набуває широкого застосування в сучасному будівництві.
Процес виготовлення починається з ретельного технічного сушіння дощок хвойних порід, розділених по серцевині, до необхідного рівня вологості, який, однак, не повинен перевищувати 15%. При цьому необхідно стежити, щоб у процесі сушіння деревина не деформувалася. Висушені дошки проходять через стругальну лінію, а потім сортуються вручну або автоматично за міцністю. У цей час маркуються і вирізуються дефекти. Насамперед сортування проводиться для забезпечення необхідного рівня якості (норми DIN 4074 – сортування за міцністю). У процесі сортування можуть також враховуватися і естетичні вимоги, що буває необхідним при виробництві клеєної продукції для внутрішнього оздоблення приміщень. Потім провадиться зрощування заготовок на зубчастий шип. Це процес виробництва теоретично нескінченної клеєної дошки.
Після висихання клею заготовки проходять через стругальну лінію і торцюються по довжині. Конструкційна деревина широко застосовується у сучасному виробництві дерев'яних конструкційзавдяки високому рівню якості.
Застосування:
– каркасні конструкції;
- опалубки - надбудови, прибудови;
– стельові перекриття;
- внутрішнє оздоблення.
Класи сортування: S10 (Цифра означає допустиму напругу на вигин у ньютонах на мм 2).

Розміри продукції (мм): Стандартні перерізи

Двошарові та тришарові клеєні балки

Назва цього продукту допомагає уявити їх спосіб виробництва, а саме: дві дошки склеюються одна з одною. При цьому необхідно, щоб одна з дощок була приклеєна серцевиною назовні. І це не випадково, тому що саме така технологія склеювання дозволяє суттєво мінімізувати тріщини у деревині. Крім того, в області серцевини, яка є лицьовою стороною склеєної двошарової балки, найменше дефектів, що дає незаперечну перевагу для продукції в естетичному сенсі.
Процес виготовлення тришарових балок повторює процес виготовлення двошарових балок, відмінність лише тому, що у разі склеюються не дві, а три дошки. Процес виготовлення відбувається так само, як і у випадку з виробництвом конструкційної деревини, при цьому додається операція склеювання ламелів по пласті та стругання балок.
Допустимі розміри перерізів окремих ламелей:
- Макс. ширина: 240 мм;
- Макс. товщина 80 мм;
- Макс. площа перерізу дошки: 150 кв. cм;
- Залежно від перерізу довжина досягає 18 м.
Класи сортування: S10, S13.
Галузь застосування:
- Рамкові конструкції;
- Каркасні споруди;
- крокви;
- Опори.

Розміри продукції для двошарових та тришарових балок (мм):

Багатошарова клеєна деревина

Багатошарова клеєна деревина однією своєю назвою визначає спосіб виробництва. Окремі заготовки (дошки) склеюються по довжині та товщині один з одним. У Німеччині основна частка виробництва багатошарової клеєної деревини припадає на сосну чи ялинку.
Галузь застосування:
- Навіси;
– зимові сади;
- крокви;
- Балочні конструкції;
– мости;
– складські, спортивні та виробничі споруди;
– опори;
- Стійки;
- Поруччя;
- Альтанки та галереї.
Допустима товщина ламелей для прямих будівельних елементів без спеціальних кліматичних вимог – від 6 до 42 мм.
Прямі будівельні елементи з кліматичними вимогами – від 6 мм до 33 мм.
Класи міцності: BS11, BS14, BS16, BS18.
Розміри продукції (мм): Стандартні перерізи при довжині: 12-18 (24 м).

Розміри продукції (мм): Стандартні перерізи при довжині: 12-18 (24 м)

Переваги використання багатошарової клеєної деревини:

- Високий рівень міцності і жорсткості, і в той же час - невелика вага;
– висока стабільність форм та відповідність потрібним розмірам;
- Утворення тріщин практично виключається;
– відсутність спотворень та викривлень при конструкції заготовок великого перерізута довжини;
– можливість виготовлення продукції будь-якої довжини та перерізу;
– висока якістьповерхні;
– не потрібна хімічна консервація деревини (залежно від конструкції) завдяки низькому рівню вологості деревини (– особливо добре підходить для хімічно агресивного середовища (наприклад, складські споруди для зберігання добрив);
- Якість продукції гарантується постійним контролем виробничого процесу.

Норми допуску на продаж продукції клеєної деревини на території Німеччини

Виробництво клеєних та несучих дерев'яні елементивимагає як спеціальних технічних знань, а й спеціально обладнаних виробничих площ, спеціалізованих верстатів і установок, і навіть заходів із контролю якості продукції, тобто. експортуватися та використовуватися у будівництві може лише виключно якісно виготовлена ​​продукція.
Підприємства, які ставлять собі за мету виробляти дерев'яні клеєні елементи на експорт, повинні відповідно до норм DIN 1052 - 1(EN 338) "Про підприємства, що обробляють деревину", глава 12.1 одержати відповідний допуск. При оформленні допуску виробництва фірма-виробник отримує відповідне свідоцтво допуску, яке поділяється на наступні 4 групи:
Допуск "A" (багатошарова клеєна деревина, дво- та тришарові клеєні балки)- підтвердження профпридатності для клеєних дерев'яних елементів несучих конструкцій всіх видів. В основному виробництво охоплює виготовлення дерев'яних деталейта багатошарової клеєної деревини довжиною, заданою самим виробником.
Допуск "B" (багатошарова клеєна деревина, дво- та тришарові клеєні балки)- підтвердження профпридатності для виробництва клеєних дерев'яних елементів несучих конструкцій (наприклад, балки, опори та стійки з опорною шириною до 12 м). Як правило, дана категорія допуску передбачає виробництво прямих елементів конструкцій із багатошарової клеєної деревини.
Допуск "C" (конструкційна деревина)- підтвердження профпридатності для виробництва клеєних спеціальних будівельних елементів відповідно до висновку про допуск від Інституту будівельних технологій, Берлін (наприклад, методи будівництва трикутними опорними елементами, дошки для лісів, дерев'яні блокові елементи, опалубки, обрізні пиломатеріализ нанесенням клею на торець), особливо для з'єднань на шип.
Допуск "D"- підтвердження профпридатності для виробництва клеєних матеріалів для стін та даху, для щитових конструкцій дерев'яних будинків.
У нормах допусків категорій A, B, C (спеціальні елементи конструкцій) у будь-якому випадку вказується, що підприємства повинні довести рівень якості зрощування на шип елементів багатошарової клеєної деревини відповідно до норм DIN 68140-1.
Крім того, у допусках "А" та "В" вказується, що відповідно до норм DIN 68140-1 спеціальні будівельні елементи та зрощення на шип проводиться з дощок відповідного класу.

П. А. Випов
комерційний директор "ЕМІТІМАШ"