ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА «СВОЙСТВА И ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПОДЕЛОК»

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ШКОЛА «ЗЕМЛЯ РОДНАЯ»






ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«СВОЙСТВА И ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ПОДЕЛОК»




Выполнил: Капустин Даниил 5 кл.
Руководитель: М.З. Аметов










г. Новый Уренгой
2016 г.



СОДЕРЖАНИЕ

13 TOC \o "1-3" \h \z \u 1413LINK \l "_Toc445425238"14ВВЕДЕНИЕ 13 PAGEREF _Toc445425238 \h 1431515
13LINK \l "_Toc445425239"141. АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И ИДЕИ 13 PAGEREF _Toc445425239 \h 1451515
13LINK \l "_Toc445425240"141.1. ИЗУЧЕНИЕ ГОТОВЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ 13 PAGEREF _Toc445425240 \h 1451515
13LINK \l "_Toc445425241"141.2. РАЗРАБОТКА СОБСТВЕННОГО ВАРИАНТА 13 PAGEREF _Toc445425241 \h 1451515
13LINK \l "_Toc445425242"141.3. ВЫБОР ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ 13 PAGEREF _Toc445425242 \h 1451515
13LINK \l "_Toc445425243"141.4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЕЛОК 13 PAGEREF _Toc445425243 \h 1461515
13LINK \l "_Toc445425244"142. СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ 13 PAGEREF _Toc445425244 \h 1471515
13LINK \l "_Toc445425245"142.1.  СВОЙСТВА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНЕШНИЙ ВИД ДРЕВИСИНЫ 13 PAGEREF _Toc445425245 \h 1471515
13LINK \l "_Toc445425246"142.2. МЕХАНИЧЕСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ 13 PAGEREF _Toc445425246 \h 1481515
13LINK \l "_Toc445425247"142.3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ 13 PAGEREF _Toc445425247 \h 1491515
13LINK \l "_Toc445425248"142.4. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ И ИХ ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ 13 PAGEREF _Toc445425248 \h 14101515
13LINK \l "_Toc445425249"14ВЫВОД 13 PAGEREF _Toc445425249 \h 14131515
13LINK \l "_Toc445425250"14ЛИТЕРАТУРА 13 PAGEREF _Toc445425250 \h 14141515
15
ВВЕДЕНИЕ
Изготовление изделий – поделок предъявляет определенные требования к выбору материалов. Не все породы древесины для этого годятся. Так как они обладают разными физическими, механическими, дизайнерскими качествами, а также природными дефектами и текстурами.
Обладая определенными знаниями о некоторых породах древесин из уроков технологии я решил расширить свой кругозор и узнать побольше о их свойствах для получения качественного и хорошо обрабатываемого материала.
Цель исследования: выявить некоторые особенности свойств древесины при изготовлении поделок.
Гипотеза:
В связи с особыми физическими, механическими, физико-химическими свойствами разных пород древесины поделки-изделия по своему качественному виду могут выглядеть не слишком оригинально. Это все сказывается и в ходе выполнения определенных технологических операций и их отделке. Неправильный выбор соответствующего материала в конечном итоге дает некачественное изделие.
Можно в качестве используемого материала для изготовления изделия применять различные породы древесины. Учитывая при этом его строение, текстуру, наличие или отсутствие пороков, влажность и другие параметры для получения красивой по виду, прочной, надежной, оригинальной поделки.
Цель работы: Определить особенности физических, механических, физико-химических свойств древесины при изготовлении изделий – поделок, и его влияние на качество поделок.
Объект исследования: Образцы разных пород древесины, газетные и журнальные статьи, представленные в сети Интернет о свойствах разных пород с учетом его физических механических, химических свойств, текстуры, пороков и обработки.
Предмет исследования: особенности проявленных свойств разных пород древесины в ходе его технологической обработке.
Актуальность исследования обусловлено. Тем, что при изготовление поделок необходимо выбрать нужный соответствующий материал с нужными свойствами для его технологической обработке и получению качественно изделия.
Практическая значимость: Выражается в возможности использовать полученные результаты для осуществления более сложных по устройству и сборке со множеством деталей многофункциональных поделок.

1. АНАЛИЗ И ОБОСНОВАНИЕ МОДЕЛЕЙ И ИДЕИ
1.1. ИЗУЧЕНИЕ ГОТОВЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изготовить красивые модели поделок Нарт-саней из древесины для новичка представляет довольно большую проблему. Для этого я для начала изучил специальные журналы, книги, интернет-ресурсы, нашел готовые рисунки, картинки моделей, с помощью которых сделать Нарты будет намного проще. Однако все предложенные варианты были предназначены для тех, кто занимается изготовлением поделок немалое время – они достаточно сложны в изготовлении.
И я решил, на основе этих вариантов изготовить собственные модели Нарт-саней народов Севера. Пусть они будут не совсем «верные» с точки зрения умелых мастеров, но ведь я всего лишь новичок в этом деле! А постепенно углубить теоретические знания в области изготовления сложных поделок, овладеть более сложной технологией создания моделей поделок, овладеть принципами технологических операций я смогу во время работы по изготовлению игрушечных моделей, в данном случае Нарт-саней народов Севера.
1.2. РАЗРАБОТКА СОБСТВЕННОГО ВАРИАНТА
Взяв за основу чертежи нескольких моделей саней, я разработал собственные чертежи Нарт-саней, которые были просты в изготовлении, но выглядели вполне убедительно и эстетично.





1.3. ВЫБОР ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Для изготовления данных поделок мне необходимо были следующие основные материалы:
бруски;
гуашь;
кисточки;
лак.

1.4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДЕЛОК
Определение видов пиломатериалов;
Выбор пиломатериалов и заготовок с учетом природных и технологических пороков древесины;
Подготовка рабочего места и инструментов;
Ознакомление с рациональными приемами работы ручными инструментами, приспособлениями;
Чтение чертежей призматической формы;
Определение последовательности изготовления изделия и допустимых отклонений;
Определение базовой поверхности;
Разметка с использованием рейсмуса;
Определение припуска на обработку;
Пиление по разметке;
Закрепление заготовки;
Строгание по разметочным линиям;
Долбление древесины;
Зачистка изделия;
Защитная и декоративная отделка изделия;
Визуальный и инструментальный контроль качества поделки;
Выявление дефектов и их устранения;
Соблюдение правил безопасности труда при работе с ручными столярными инструментами.
2. СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ
2.1.  СВОЙСТВА, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВНЕШНИЙ ВИД ДРЕВИСИНЫ
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 50100%; воздушно-сухую долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 1520%; комнатно-сухую влажность 812%; абсолютно сухую влажность 0%. Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.

2.2. МЕХАНИЧЕСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ
Механические свойства древесины. К ним относятся прочность, твердость и ударная вязкость (таблица 1). Эти свойства характеризуют способность древесины сопротивляться воздействию внешних сил (растяжению, изгибу, сдвигу и кручению).
Таблица 1
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.
 
2.3. 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, 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.

2.4. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПОРОД ДРЕВЕСИНЫ И ИХ ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРИМЕНЕНИЕ
Береза 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.


Осина 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.


Ольха 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.


Липа имеет 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.


Таблица 2
Названиедревесины

Растение
Устойчивостьк гниению
Твёрдость[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
4: невысокая
660

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
3 или 4: от умеренной до невысокой
1200

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
4: невысокая
350500

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
3 или 4: от умеренной до невысокой
3801240

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
1260

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
1300

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
нет данных
950

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
4: невысокая
1350

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
3: умеренная
1010

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
1260

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
2: высокая
1360

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
400

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
590

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
420

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
5: низкая
770

[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
2: высокая
1320




 

ВЫВОД
Во время выполнения всех технологических операций соответствующими инструментами я убедился, что сосна плохо строгается поперек, а вдоль хорошо. А пилится поперек хорошо, а вдоль плохо.
Ель имеет очень много сучков и плохо отделывается, а вот береза легко обрабатывается и отделывается, при травлении хорошо окрашивается под ценные породы. Столкнувшись с такими явлениями некоторых пород древесины при обработке, я более детально ознакомился со многими их свойствами.
Для изготовления каждого изделия необходимо выбирать древесину с соответствующими свойствами. Поэтому для выбора своего изделия я остановился на березе.
ЛИТЕРАТУРА
Вебер Г. Б. Современная мебель своими руками / Пер. с нем.М : Лесная промышленность, 2010. 80 с.;
3ингер Б. И. Встроенная мебель в вашей квартире: Справ, пособие. М.: Стройиздат, 2010. 254 с.;
Клятис Г. Я. Мебель своими руками. М.: Лесная промышленность, 2009. 190 с.;
К л я т и с Г. Я. Учитесь сами делать мебель // Сделай сам. 2009. № 2. С. 227.;
Коноваленко А. М. Столярничаю сам. К.: Буд1вельник, 2009. 304 с.;
Коноваленко А. М. Самодельные столы в квартире // Сделай сам. 2009.№ 9.С. 2125;
Крейндлин Л. Н. Столярные работы. М.: Высшая школа, 2006. 256 с.;
Кулебакин Г. И. Столярное дело. М.: Стройиздат, 1987.144 с.
Левенберг С. Я. Столярные работы в быту. М.: Легк. индустрия, 2013. 153 с.;
Нефедов В. И. Как сделать мебель самому. М.: Лесная промышленность, 2006. 192 с.;
Хольц X. Мебель своими руками: Идеи, советы, рекомендации.Берлин: Трибюне, 2009. 277 с.;
Ч и с т я к о в Л. С. В помощь начинающему столяру. М.: Моск. рабочий, 2014. 192 с.



 "$ФЪм
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·H
·
·
·
·
·
·
·
·Рисунок 73Рисунок 10Рисунок 11 Рисунок 35Wood Larix decidua.jpg Рисунок 37Wood Abies alba.jpg Рисунок 49Wood Ulmus glabra.jpg Рисунок 51Nussbaum-Maser Holz.JPG Рисунок 55Mooreiche Holz.JPG Рисунок 61 Рисунок 63Wood platanus.jpgЗаголовок 1Заголовок 215