План урока в 6-м классе "Породы древесины"

Тема:Породы древесины.

Цели и Задачи:

Изучить общие сведения о породах древесины: лиственные и хвойные; основные свойства древесины; общие понятия свойств, определяющих внешний вид (цвет, текстура) древесины.

Ознакомить с породами древесины, основными свойствами древесины, видами и элементами пиломатериалов.

Сформировать умения различать породы древесины: лиственные и хвойные; определять цвет и текстуру различных пород древесины.

Прогнозируемые результаты обучения:

Учащиеся должны знать:

На уровне представления: общие сведения о разрезах ствола дерева; о породах древесины (лиственных и хвойных), их отличительных особенностях;

На уровне понимания: основные свойства древесины (цвет, запах, твердость), их учет при определении пород древесины; понятие о текстуре древесины; понятие о пиломатериалах, их видах (брус (его виды), брусок, горбыль, доска) и параметрах; отличительные особенности обрезного и необрезного пиломатериалов; элементы пиломатериалов (пласть, кромка, торец, ребро).

Учащиеся должны уметь:

Распознавать породы древесины по внешнему виду (цвет, текстура), запаху, твердости; определять виды пиломатериалов; определять элементы пиломатериалов (пласть, кромка, торец, ребро); подбирать пиломатериалы в соответствии с назначением и размерами изделий.

Учащиеся должны владеть:

Навыками определения пиломатериалов в зависимости от их параметров

Оборудование и средства обучения:

Образцы пород древесины, виды пиломатериалов

Ход урока:

Этап организации занятия:

Приветствие.

Проверка готовности учащихся к уроку.

Назначение дежурных.

 Этап актуализации субъективного опыта учащихся:

 Этап изучения нового материала:

Древесина – это природный конструкционный материал. Её получают из стволов срубленных деревьев различных пород. Древесная порода – это вид многолетнего древесного растения.

Различают следующие породы деревьев: лиственные, у которых на ветках растут листья, и хвойные, имеющие листья в виде иголок.

Древесина как конструкционный материал весит меньше, чем металлы, легко режется, хорошо склеивается и соединяется гвоздями и шурупами. Также достоинством древесины является её красивый внешний вид. Поэтому с давних времён человек широко применяет этот материал в строительстве, при изготовлении мебели, спортивного и садового инвентаря, музыкальных инструментов, художественных изделий и многого другого. Но у древесины есть и недостатки: она портится от сырости (плесневеет, гниёт), коробится (становится неровной) при высыхании, легко возгорается. Кроме того, древесина может иметь пороки: сучки, гниль, червоточину, трещины и др.

Текстурой называют рисунок на срезе древесины, получающийся при пересечении годичных колец, сердцевинных лучей и волокон.

Физические и механические свойства древесины

Физические:

- цвет;

- запах;

- плотность – это количество ее массы в единице объема;

- влажность – это содержание влаги в ее массе,

W= (m₁ – m₂)m₂ Х 100%,

гдеm₁ – масса образца древесины до высушивания, в граммах; m₂ – масса того образца после

высушивания, в граммах.

Механические:

- прочность – это способность выдерживать нагрузки, не разрушаясь.

- твердость – это способность сопротивляться проникновению других, более твердых тел.

- упругость - это способность восстанавливать первоначальную форму после непродолжительного действия внешних сил.

Пиломатериалы получают при продольном распиливании ствола дерева. Распиливание древесины производится лесопильными рамами.

Лесопильная рама—это машина для продольной распиловки брёвен пилами, укреплёнными в так называемой пильной рамке, совершающей возвратно-поступательное движение.

-брус—длинный кусок дерева, обычно прямоугольного или кругового сечения (толщина и ширина не менее 100 мм);

-бруски (толщина и ширина менее 100 мм);

-доски –плоские с обеих сторон куски дерева небольшой толщины, выпиленные из бревна (толщина до 100 мм, не менее толщины должна быть ширина);

-пластины—плоские полосы какого-либо твёрдого или упругого материала с гладкой поверхностью (бревно распилено пополам);

-четвертина—четвёртая часть бревна, распиленного вдоль накрест (по двум взаимно перпендикулярным диаметрам, то есть бревно распилено на 4 части);

-горбыль—крайняя доска, выпуклая с одной стороны, получающаяся при продольной распилке бревен (выпиленная боковая часть древесины).

Основные элементы пиломатериала: пласт; ребро; торец.

 Этап первичной проверки изученного материала:

1.Какие породы деревьев вы знаете?

2.Назовите части дерева?

3.По каким признакам различают породы древесины?

4.Какие деревья надо спиливать для получения древесины?

5.Что такое раскряжовка?

6.В чем отличие между бревнами, кряжами, чураками?

7.В каких единицах измеряют заготовленную древесину?

 Этап выполнения практического задания:

Изучение образцов пород древесины (отличительных особенностей различных пород древесины). Изучение видов пиломатериалов и их элементов (пласть, кромка, торец, ребро)

1. Определите название древесины, выделите мягкие и твердые породы древесины по изображению листьев (хвои).

2. Определите сколько лиственных пород представлено в таблице.

Правильные ответы: 1. 1) дуб, твердая; 2) клен, твердая; 3) ель, мягкая; 4) ольха, мягкая; 5) сосна, мягкая; 6) липа, мягкая; 7) ясень, твердая; 8) осина, мягкая; 9) береза, твердая. 2. 7 – видов.

 Этап оценки выполнения заданий:

 Этап подведения итогов урока:

 Этап завершения занятия

Характеристика основных пород древесины и их промышленное применение

Хвойные породы древесины.

Особенностью строения древесины хвойных пород являются смоляные ходы, представляющие собой тонкие, наполненные смолой каналы. Годичные слои видны на всех разрезах. Все породы, кроме пихты, имеют смолистый запах; сердцевинные лучи не видны.
Сосна имеет буровато-красное ядро.

Заболонь желтовато-белого цвета хорошо видна на всех разрезах. Переход от ранней древесины к поздней резкий. Поздняя древесина красновато-бурого цвета и хорошо развита. Ранняя древесина светлая. Многочисленные смоляные ходы диаметром 0,06-0,13 мм хорошо видны на всех разрезах.

Техническая характеристика: древесина смолистая, прочная, устойчивая против загнивания; легко колется и пилится.

Промышленное применение: в судо-, вагоно-, машино-, мостостроении, в столярно-мебельном производстве и домостроении

Лиственница — ядровая порода. Ядро красно-бурого цвета. Заболонь узкая белого цвета с легким бурым оттенком. Поздняя древесина годичных слоев темно-бурого цвета развита сильно, очень резко отличается от ранней древесины светло-бурого цвета. Смоляные ходы мелкие и немногочисленные.

Техническая характеристика: древесина высокой твердости, прочная и тяжелая. Мелкие сучки размещены под прямым углом к стволу. Устойчивая против загнивания, но склонна к растрескиванию.

Благодаря красивой структуре лиственница используется в мебельном производстве (изготовление шпона, брусковых деталей) и в вагоностроении.
Кедр имеет ядро от светло-розового до желтовато-красного цвета. Заболонь желтовато-белая. Поздняя древесина желтовато-розового цвета, слабо развита, переход в раннюю древесину постепенный. Смоляные ходы многочисленные и крупнее, чем у других пород. Кедр может достигать возраста около 800 лет.

Техническая характеристика: древесина мягкая, легкая, красивая по цвету и текстуре; легко обрабатывается, в частности на токарных станках.

Применяется в столярно-мебельном производстве, для изготовления карандашей, шпал и рудничной стойки для шахт.
Ель и пихта — безъядровые спелодревесные породы древесины белого цвета со слабым желтоватым оттенком. П ереход от ранней древесины к поздней постепенный. Поздняя древесина ели имеет вид светло-бурой полосы. Смоляные ходы слабо различимы.

Техническая характеристика ели: древесина ели мягкая, легкая, хорошо колется и склеивается. Менее смолистая, чем рассматриваемые выше породы. Очень твердые мелкие многочисленные сучки. Долгое время сохраняет натуральный цвет.

Применяется наравне с древесиной сосны, а также при изготовлении музыкальных инструментов.

Техническая характеристика пихты: древесина имеет множество твердых, мелких сучков, смолы не содержит, запаха не имеет. Обладает малой устойчивостью против загнивания. Используют пихту для изготовления музыкальных инструментов и в строительстве.
Тис имеет буровато-красное ядро, что обусловливает его резкое отличие от узкой желтовато-белой заболони. Извилистые годичные слои хорошо видны.

Техническая характеристика: древесина красивая по текстуре и цвету, хорошо обрабатывается.

Используют для внутренней отделки помещений, изготовления мелких художественных изделий и в мебельном производстве. В настоящее время тис занесен в Красную книгу.
Лиственные породы древесины.

Для строения деревьев таких пород характерно наличие сосудов, имеющих трубчатую форму и хорошо различимых на поперечном разрезе ствола в виде мелких отверстий. По расположению сосудов в годичном слое они подразделяются на кольцесосудистые (кольцо крупных сосудов расположено в ранней зоне годовых слоев) ирассеяннососудистые (сосуды различной величины распределены по годовому слою более или менее равномерно, и поэтому граница между ранней и поздней древесиной ясно не выражена).

Лиственные породы деревьев делят также на твердые и мягкие, причем все кольцесосудистые — твердые, а рассеяннососудистые — твердые и мягкие.

К деревьям с кольцесосудистой древесиной относят дуб, ясень и бархатное дерево (бархат амурский). Все перечисленные породы ядровые.

Дуб имеет ядро от темно-бурого до желтовато-коричневого цвета. Светло-желтая заболонь четко выражена и имеет 8-10 слоев. Годичные слои четко видны на всех разрезах. На поперечном разрезе из-за резкой разницы между ранней и поздней древесиной видны хорошо. Сердцевинные лучи развиты сильно и различаются на всех разрезах; сосуды мелкие.

Техническая характеристика: древесина дуба обладает красивой текстурой и цветом, высокой прочностью против гниения, а также хорошей способностью к изгибу.

Древесину дуба применяют в столярно-мебельном, паркетном и фанерном производстве, в вагоно- и судостроении. (Во времена Петра I на один шестидесятипушечный корабль необходимо было израсходовать около 1600 дубовых стволов.)

Я сень имеет светло-бурое ядро. Заболонь широкая, желтовато-белая, постепенно переходящая в ядро. Годичные слои хорошо видны на всех разрезах. Сердцевинные лучи узкие, с трудом различимы. На поперечном разрезе имеются крупные сосуды в годичных слоях.

Техническая характеристика: древесина прочная и вязкая, с красивой текстурой, хорошо обрабатывается, а при сушке почти не растрескивается.

Применяется в тех же областях, что и древесина дуба, а также в авиа- и автостроении. Высокая ударная вязкость и способность к изгибу обусловливают применение ее для производства спортивного инвентаря и ручек различных инструментов. 

Бархатное дерево (бархат амурский) характеризуется желтовато-золотистым или светло-коричневым ядром. Заболонь узкая, темного цвета. Годичные слои различаются на всех разрезах. Сердцевинные лучи мелкие, практически не видны.

Техническая характеристика: древесина легко обрабатывается.

Благодаря красивому внешнему виду используется в мебельном и шпонострогальном производствах.

К деревьям с рассеяннососудистой твердой древесиной относятся бук, граб и клен.

Бук— безъядровая, спелодревесная порода белого цвета с белым или красноватым оттенком. Годичные слои хорошо заметны, сосуды мелкие. Широкие сердцевинные лучи видимы на всех разрезах.

Техническая характеристика: древесина тяжелая, прочная, твердая, с красивой текстурой на радиальном разрезе, хорошо гнется, но не стойкая к гниению.

Используется в производстве гнутой мебели, строганого шпона, тары и музыкальных инструментов.

Г hаб — безъядровая, заболонная порода древесины, серовато-белого цвета. Годичные слои волнистые, хорошо видны на поперечном разрезе. Сосуды и сердцевинные лучи мелкие, незаметные.

Техническая характеристика: древесина тяжелая, твердая, хорошо сопротивляется истиранию, при высыхании растрескивается.

Применяют для изготовления деталей сельскохозяйственных машин, токарных изделий и текстильных машин.

К лен (обыкновенный), как и граб, имеет безъядровую, заболонную древесину. У клена иногда встречается ложное ядро зеленовато-серого цвета. На фоне слабо различимых годичных слоев хорошо видны сердцевинные лучи, окрашенные в буроватый цвет и имеющие сильный блеск.

Техническая характеристика: древесина плотная, тяжелая и прочная, имеет белый цвет с желтоватым оттенком.

Применяется в производстве мебели, деталей текстильных машин, музыкальных и столярных инструментов.

К деревьям рассеяннососудистой породы с мягкой древесиной относятся береза, осина, ольха, липа. Эти породы древесины безъядровые, с плохо различимыми годичными слоями. Сосуды мелкие и практически незаметные. 
Б ереза — заболонная порода древесины белого цвета с красноватым оттенком. Имеет узкие, едва заметные на радиальном разрезе сердцевинные лучи.

Техническая характеристика: отличается высокой прочностью, особенно при ударных нагрузках, но малостойкая и во влажной среде быстро загнивает. Хорошо обтачивается.

Используется для изготовления лущеного шпона, фанеры, лыж и мебели.

О сина характеризуется древесиной белого цвета с зеленоватым оттенком.

Техническая характеристика: древесина легкая и мягкая. Хорошо обрабатывается, склонна к загниванию.

Применяется в спичечном производстве, а также для изготовления игрушек, посуды и стружки.

О льха обладает однородным строением. Белый цвет древесины с течением времени приобретает красноватый оттенок.

Техническая характеристика: древесина мягкая, легкая. Легко поддается лущению, хорошо гнется и имитируется под красное дерево.

Применяется в фанерном и столярно-мебельном производстве.
Л ипаимеет невысокие физико-механические свойства.

Техническая характеристика: древесина белого цвета с легким розоватым или красноватым оттенком, мягкая, легкая. Хорошо точится, мало трескается и слабо коробится.

Из древесины липы изготовляют чертежные доски, тару под пищевые продукты и другие изделия.

Не все местные породы древесины имеют красивый внешний вид. Поэтому в столярно-мебельном производстве широко используют красное и черное дерево, палисандр, растущие в зарубежных странах.

Красное дерево имеет несколько разновидностей. Наиболее распространенной породой является американское махагони. Махагони — ядровая рассеянно-сосудистая лиственная порода с узкой заболонью. Годичные слои слабо заметны. Сердцевинные лучи узкие, слабо заметные. Растет в Центральной Америке, Африке, Вьетнаме, Лаосе.

Техническая характеристика: древесина имеет красивую текстуру.

Применяется при изготовлении ценной мебели, внутренней отделки пассажирских вагонов, пароходных кают, камер фотоаппаратов и др.

Черное (эбеновое) дерево — ядровая рассеянно-сосудистая лиственная порода с узкой заболонью. Ядро черного цвета. Годичные слои незаметны. Растет в Индии.

Техническая характеристика: древесина плотная. Хорошо обрабатывается.

Применяют для изготовления деревянных духовых инструментов, клавишей, роялей.

Палисандр имеет несколько разновидностей. Чаще всего так называют древесину черной дальбергии. Палисандр — ядровая лиственная порода с узкой заболонью светло-желтого цвета с сероватым оттенком. Ядро пурпурно-коричневого или шоколадно-бурого цвета с темно-коричневыми полосами. Годичные слои заметны слабо. Сердцевинные лучи узкие, плохо заметны. Растет в Бразилии и Аргентине.

Техническая характеристика: древесина отличается красивой текстурой.

Применяют для облицовывания высококачественной мебели, изготовления пианино, наборного паркета.

 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.

Запахзависит 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.

 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.

Твердостьхарактеризуется 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 удерживатьметаллические 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.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/438702-plan-uroka-v-6-m-klasse-porody-drevesiny