В народном хозяйстве древесина применяется очень широко: в промышленном и гражданском строительстве ее используют для изготовления отдельных конструктивных элементов зданий и сооружений, а также окон, дверей, паркета и т. п. Древесина - сырье для изготовления целлюлозы, бумаги, картона, этилового спирта. При химической переработке древесины получают канифоль и скипидар; из коры дуба, ивы и лиственницы добывают дубильные вещества, употребляемые в кожевенной промышленности.
В судостроении древесину применяют при закладке судов на стапеле и спуске их на воду (кильблоки, спусковые дорожки стапеля, полозья, подбрюшины), для покрытия металлических палуб, для изоляции и оборудования провизионных кладовых, трюмов, кают и других помещений, для изготовления деревянной мебели, возведения строительных лесов, временных трапов.
Широкое применение древесины объясняется ее техническими свойствами. При относительно небольшой массе она обладает достаточной прочностью, легко обрабатывается, хорошо склеивается, а изделия из нее отличаются хорошими декоративными качествами.
Вместе с тем древесина имеет и ряд отрицательных свойств. При изменении влажности она разбухает, усыхает, растрескивается и коробится. Естественные древесные материалы подвержены загниванию и легко воспламеняются. В меньшей степени эти недостатки свойственны прессованной древесине, древесностружечным и древесноволокнистым плитам.
Растущее дерево состоит из корней, ствола и кроны. Корни всасывают из почвы влагу, питательные минеральные вещества и удерживают дерево в почве. Ветви и листья дерева образуют крону. В листьях происходит так называемый процесс фотосинтеза. Они поглощают из воздушной среды углекислый газ, который разлагается на углерод и кислород. Кислород из листьев выделяется в воздух, а углерод под влиянием солнечного света, взаимодействия с влагой и растворенными в ней минеральными веществами образует различные органические соединения, необходимые для питания дерева, которые распространяются по внутреннему слою его коры.
Ствол поддерживает крону дерева, хранит влагу, а также запасы питательных веществ, вырабатываемых листьями. Он состоит из сердцевины, древесины, камбия и коры (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Строение ствола
1 - кора; 2 - камбий; 3 - древесина; 4 - сердцевина
Сердцевина, расположенная в центре ствола, представляет собой рыхлую мягкую ткань и занимает незначительную часть ствола. Далее располагается древесина, занимающая большую часть ствола.
Камбий охватывает древесину сплошным кольцом. Он состоит из клеток, способных к делению и росту.
Кора защищает дерево от механических повреждений и от неблагоприятных влияний окружающей среды. Внутренний слой коры (лубяной) служит для отложения запасов питательных
веществ, выработанных в листьях. По строению коры можно определить породу дерева.
Древесина - основной технический материал, свойства которого неразрывно связаны с ее строением. Макроструктура (элементы строения) древесины хорошо видна на разрезах ствола невооруженным глазом. Так, на разрезах четко выделяются годичные слои, сердцевинные лучи, ядро и заболонь.
Годичные слои - концентрические круги вокруг сердцевины - хорошо видны на торцовом срезе. На радиальном срезе они просматриваются в виде продольных линий, на тангенциальном - в виде дугообразных кривых. У живого дерева каждый год вырастает один годичный слой. Рост происходит от камбиального слоя, поэтому чем ближе расположен слой к сердцевине, тем он старее. По числу годичных слоев на торцовом срезе комлевой части ствола можно определить возраст дерева. Годичный слой состоит из ранней древесины, образованной в весенний период роста, и поздней, развивавшейся в летний период. Окраска ранней древесины светлая. Поздняя древесина имеет более темную окраску и отличается большой плотностью и высокими механическими качествами.
Сердцевинные лучи сохраняют, а также проводят влагу и питательные вещества в горизонтальном направлении между годичными слоями. На торцовом срезе ствола (особенно у дуба, бука и клена) сердцевинные лучи имеют вид радиально расположенных узких полосок, на радиальном срезе - светлых или темных блестящих полосок, а на тангенциальном - темных штрихов с заостренными концами, расположенных по длине ствола.
У деревьев некоторых пород окраска периферийной и центральной частей ствола на торцовом и радиальном срезах различна. Такие породы деревьев называют ядровыми. Породы деревьев, стволы которых на срезе не имеют этого различия окраски, называют заболонными.
Центральная, темноокрашенная часть древесины, прилегающая к сердцевине, является ядром. Оно состоит из омертвевшей древесины, которая отличается повышенной стойкостью к загниванию, так как содержит значительное количество смол и дубильных веществ.
Заболонь - часть древесины раннего образования, состоящая из молодых клеток. В растущем дереве по заболони движется влага с растворенными в ней минеральными веществами. Ширина заболони зависит от возраста и места произрастания дерева. Широкую заболонь имеют сосна и дуб. По механическим свойствам заболонная древесина не отличается от древесины ядра, но менее устойчива к загниванию, так как легко впитывает влагу.
Микроструктура древесины различима только под микроскопом. Основными элементами древесины являются клетки, древесные волокна, сосуды и трахеиды.
Клетки представляют собой тонкие замкнутые оболочки, внутри которых находятся протоплазма и ядро. Клетки размножаются путем деления: ядро делится на две части и из одной клетки образуются две малые. По мере роста каждая из них делится также на две и т. д. Живые клетки служат для передачи питательных веществ друг другу и хранения запасов этих веществ на зимний период.
В нашей стране разнообразно и зависит, в подавляющем случае, от породы древесины. Далее в статье будет рассмотрены основные породы и использование древесины этих пород в промышленности и производстве.
Хвойные породы. Около 75% лесов нашей страны состоят из хвойных пород. Древесину хвойных пород наиболее широко используют в промышленности, особенно сосны и ели, затем, в порядке убывания, лиственницы, пихты, кедра.
- Сосна — используется при строительстве домов, ферм, мостов; для изготовления шпал, столбов, мачт, рудничной стойки, вышек для нефтяной промышленности; в производстве обозов, судов, сельскохозяйственных машин, вагонов, столярно-мебельном, слоистых материалов, целлюлозы, бумаги.
- Ель — как и сосна, используется во всех перечисленных областях производства. Кроме того, высокие резонансные свойства обусловили ее применение в музыкальной промышленности. За белый цвет древесины она высоко ценится как сырье в целлюлозно-бумажном производстве. Кора ели используется для изготовления дубильных веществ.
- Лиственница — материал с повышенной прочностью и стойкостью к гниению. Она особенно пригодна для изготовления изделий, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности: гидротехнических сооружений, столбов, шпал, при обустройстве подвалов, погребов. Благодаря красивой текстуре лиственницу применяют в производстве мебели, декоративного шпона, паркета. Она пригодна для использования в гидролизной и целлюлозно-бумажной промышленности.
- Пихта сибирская, кавказская, дальневосточная. Древесину кавказской пихты используют так же как и древесину ели в том числе и в производстве музыкальных инструментов). Древесина остальных видов пихты имеет несколько пониженные механические свойства, ограничивающие ее применение, если изделиям необходимо воспринимать значительные нагрузки.
- Кедр — применяется в столярно-мебельном производстве, пригоден он и для изготовления рудничной стойки, шпал, столбов. Однородность строения и легкость резания в различных направлениях обусловили его преимущественное использование в карандашном производстве.
Лиственные породы. На территории нашей страны лиственные породы занимают около четверти всех лесов. Древесину лиственных пород наиболее широко используют в мебельном производстве. По твердости древесины их делят на твердые (дуб, ясень, вяз, бук, орех, клен) и мягкие (береза, осина, ольха, липа, тополь).
- Дуб — отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, хорошо изгибается, имеет красивую текстуру. Его используют в столярно-мебельном и паркетном производствах; вагоно- , обозо- судо- , сельхозмашиностроении, для изготовления бочек под виноградные вина. Древесина и кора дуба служат для выработки дубильных веществ.
- Ясень — используют в основном так же, как древесину дуба. Кроме того, его применяют для изготовления спортинвентаря (лыж, клюшек, весел), перил, ручек для инструмента.
- Вяз — основное применение в обозном производстве. Кроме того, его используют в мебельном производстве, машиностроении.
- Бук — имеет красивую текстуру, по прочности близок к дубу, легко изгибается, но подвергается гниению. Его широко используют при изготовлении гнутой мебели и бочек под сливочное масло, а также в мебельном, паркетном, колодочном производствах, в музыкальной промышленности. Отходы и низкосортная древесина бука служат сырьем для сухой перегонки.
- Орех — имеет красивую текстуру. Главное использование — для облицовывания мебели и панелей, токарных и резных изделий, лож охотничьих ружей.
- Клен также имеет красивую текстуру. Применяют его для изготовления мебели, музыкальных инструментов (скрипок, гитар), а также обозных изделий, колодок.
- Береза — самая распространенная среди лиственных пород и занимает первое место (среди лиственных) по использованию. Березу широко используют для изготовления слоистых материалов (фанеры, клееных деталей из шпона). Ее применяют в производстве древесно-стружечных и древесноволокнистых плит, мебели, целлюлозы, паркета, стройдеталей. Она служит сырьем для химической переработки. Из карельской березы, обладающей красивой текстурой, изготавливают шпон и сувенирные изделия.
- Осина — основное сырье для спичечной промышленности. Ее используют также для производства целлюлозы, недорогой мебели, игрушек, фанеры, древесноволокнистых плит.
- Ольха — применяется в фанерном, столярно-мебельном, тарном производствах.
- Липа — древесина легкая, мягкая, легко режется, мало трескается и коробится. Применяют древесину липы для изготовления чертежных досок, карандашей, резных изделий, тары (кадок под мед), игрушек. Из коры делают мочало, рогожи, кули, веревки.
- Тополь — используют в основном в целлюлозно-бумажном производстве.
Урок окружающий мир во 2 классе «А».
Тема: Деревья леса. Что человек делает из древесины.
Цели урока : создание условий для формирования у младших школьников представления о деревьях леса, о использовании человеком древесины.
Задачи:
Образовательные: познакомить учащихся с природными материалами, из которых сделаны различные предметы; воспитывать бережное отношение к вещам и уважение к людям разных профессий; обратить внимание на острую экологическую проблему – уничтожение лесов.
Воспитательные: воспитывать бережное отношение к вещам и уважение к людям разных профессий; прививать любовь к природе родного края и всему живому на земле.
развивать познавательный интерес к новой информации, побуждать к изучению нового, обратить внимание на острую экологическую проблему –уничтожение лесов.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы обучения : ИКТ, словесный, наглядный, практический
Основной метод : проблемный
Форма организации познавательной деятельности учащихся : фронтальная, индивидуальная, групповая.
Оборудование: мультимедийный проектор, интерактивная доска Smart Board компьютер, документ камера, слайды по теме: «Из чего что сделано», аудиозапись с голосами птиц;учебник Н.Ф. Виноградовой «Окружающий мир»: 2 класс, ч. 2, тетради на печатной основе, гербарий деревьев Волгоградской области, индивидуальные карточки с заданиями, комплект картинок в конвертах для групповой работы, различные предметы из дерева, куски древесины.
Ход урока
I. Организационный момент.
Проверьте, ребятки
Все ль на месте?
Всё ль в порядке,
Книжка, ручка и тетрадка?
Проверили? Садитесь!
С усердием трудитесь!
Т.М. Ребята! Сегодня у нас необычный урок. Вы, наверное, удивлены, что по расписанию у нас окружающий мир, а приготовились мы ещё и к уроку технологии, пригласили учителя биологии. Представляю преподавателей, которые проведут для вас этот урок.
Е.В.Я учитель биологии. Ребята!Вас ждут на этом уроке необычные открытия.
В.Б. Я учитель технологии. Удивительные сюрпризы.
Т.М. Ребята, на уроке вы будете выполнять задания, давать полные ответы.
Е.В . Внимательно слушать учителей и ответы товарищей.
В.Б . Помогать друг другу, выполняя практические задания.
II. Актуализация опорных знаний.
- Ребята, давайте вспомним, о чем мы с вами говорили на прошлом уроке?
О лесе, о деревьях леса.
Слайд № 2 на тему: «Лес»
Дом со всех сторон открыт,
Он резною крышей крыт.
Заходи в зелёный дом -
Чудеса увидишь в нём.
Т.М. Ребята, скажите, а все ли знаете о деревьях?
Уч-ся: Нет!
Т.М Как вы считаете, нам надо пополнить знания о деревьях леса?
Уч-ся: Да!
Т.М С чего начнём наш урок?
Уч-ся: С планирования.
Т.М. В начале урока мы всегда что делаем?
Уч-ся: Вспоминаем пройденное.
Т.М. На любом уроке мы что-то узнаем, чему-то учимся, значит дальше мы будем…
Уч-ся: узнать новое
Знания не будут прочными, если их не ….
Уч-ся: закрепить
Т.М. А также обязательно любую работу надо…
Уч-ся: проверить и оценить.
(На доске появляется картинный план).
Т.М. Ну а теперь приступаем к работе. Я надеюсь, у нас все получится.
Посмотрите, кто опять пришёл нам в гости.
Слайд № 3.
Уч-ся: Ле-со-ви-чок! Приглашаю поиграть в лесную игру «Да», «Нет».
Т.М. Поиграем? Приготовьте карточки.
Индивидуальная работа по карточкам «ДА», «НЕТ».
а) Дереву этому не страшны морозы, жара, засуха. Ему нужно много света и солнца.
А отвар этого дерева используется для лечения зубов и дёсен. Это – сосна ? +
б) Если залить кипятком высушенные цветки этого дерева, то получится очень вкусный, ароматный, лечебный чай от простуды. Полезен и ароматный, светлый мёд этого растения.
Это берёза? (Нет, липа ).
в) Мощный ствол, толстые ветви, на которых расположены жёсткие листья. Дерево – долгожитель. У многих народов это дерево считалось самым красивым.
(Это тополь?) -, дуб.
г) Лиственное дерево, которое может достигать 30-метровой высоты. Листья сидят на длинном черешке, имеют округлую форму и состоят из пяти пластинок. Плоды этого дерева очень интересные – похожи на маленькие вертолётики. (Это клён?) +
д) Хвойное дерево, возраст которого может достигать до 600 лет. Листья видоизменены в хвоинки-иголки длиной 3 см, могут держаться на дереве от 6 до 8 лет. Иногда эта лесная красавица украшает дома людёй в новогодние праздники.
Это сосна? -, ель.
Т.М. С Лесовичком поиграли. Что посоветуем ему?
Уч-ся: Быть внимательнее и больше читать.
2. Групповая работа по карточкам.
Т.М. Ребята, вы знаете, деревья не любят одиночества. Они редко растут вдали друг от друга. Чаще всего они собираются компаниями. Чтобы выполнить следующее задание вам тоже надо объединиться в группы. (Садятся по группам).
Руководители групп получите задания. (Задания разноуровневые).
(Держу конверты веером).
Т.М. Распределите обязанности в группе.
Прочитайте задание и приступайте к работе. В уголке листа поставьте ретроспективную оценку работы. (Л )
(Дети работают. После выполнения обводят оценку цветным карандашом).
Е. В . Проверка на документ камере .
Проверка работы в группах.
Наша группа подготовила интересное сообщение о …
Все ребята в нашей группе помогали найти правильные ответы на вопросы.
Мы смогли без ошибок составить ответы на вопросы.
Я очень доволен работой группы.
( Группы рассказывают о проделанной работе при помощи экрана).
Работа над новым материалом
Е.В . А хотите узнать, какие интересные деревья существуют?
Уч-ся: Да!
Слайд № (Рассказ учителя).
Они живут в жарких странах. А более подробно вы узнаете о них, когда начнёте изучать биологию.
Е.В. Ребята, а в нашей Волгоградской области есть тоже интересные деревья – долгожители. Это знаменитый тополь и дуб.
Слайд№
Е.В. На нашей выставке представлены книги, из которых вы можете узнать много нового и интересного о растениях Волгоградской области.
(Выставка: Толковые словари, справочники и т.д.)
На память о нашем уроке учащиеся 11 класса дарят вам буклеты о растениях Волгоградской области.
(Учащиеся 11 класса раздают буклеты).
III. Сообщение темы и цели урока.
Т.М. Ребята, оглянитесь вокруг. Посмотрите и назовите предметы, родоначальником которых является дерево.
Как вы думаете, над какой темой мы сегодня будем работать на уроке?
Уч-ся: Изучать, что можно сделать из дерева.
Т.М. Где можно проверить наше предположение?
Уч-ся: В учебнике.
Т.М . Откройте учебник, стр.48.
Прочитайте тему нашего урока.
Совпало наше предположение?
В.Б .Ребята! А что такое древесина?
Ответы детей.
Слайд №
В.Б. Древесина – это плотная часть дерева, находящаяся под корой. (Словарь).
Физминутка.
Ветер дует нам в лицо,
Закачалось деревцо.
Ветер тише, тише =
Деревцо всё выше.
IV. Работа по теме урока.
1.Работа с учебником. Чтение текста.
В.Б - В учебнике рассмотрите рисунок – схему. Прочитайте о том, как человек использует древесину, запомните, что узнали нового и скажите все мне по одной фразе,
(Ответы детей).
В.Б. И это правильно.
Слайд №
В.Б. Человек давно-давно начал использовать древесину для своих нужд. Много лет на Руси служило дерево людям. Плотники ставили избы, столяры мастерили шкафы, скамьи, колыбельки для детей, миски, ложки. Умельцы вырезали из дерева игрушки, плели лапти.
И сейчас деревья иг рают огромную роль в жизни людей. Вокруг нас множество разных предметов, сделанных из древесины (на столе разложены разные предметы из дерева).
2.Практическая работа.
В.Б. А сейчас мы с вами попробуем что – то сделать из дерева.
В.Б. У вас на столах лежат конверты (пластинка из дерева, наждачная бумага, шаблон листочка дерева).
Учитель рассказывает о художественной обработке изделия.
А сейчас давайте попробуем применить на практике работу с древесиной.
(Учитель изначально демонстрирует учащимся задание и на примере показывает, в чем будет заключаться их деятельность на протяжении практической работы).
3.Работа на интерактивной доске.
Т.М. Составим «Синквейн» по теме урока.
Какое главное слово было на уроке?
Древесина
Какая? Твердая, крепкая, вязкая, мягкая.
Что делают? Пилят, рубят, стирают, строгают.
Изделия из дерева: книга, труба, тетради, шкафы, парты, ручка, скалки, ножницы, лыжи.
V. Домашнее задание.
Т.М . Дома вы выполните задание по выбору:
1.Составьие паспорт дерева. Учебник, стр.50
2.Чтение текста: стр. 48 – 49.
VI. Итог урока.
1. Заключительная беседа. Рефлексия.
Т.М. Мы благодарим всех тех, кто хорошо работал сегодня на уроке, был активен.
Если были какие-то затруднения, нерешённые вопросы не переживайте, вы ведь учитесь и всё у вас получится.
Поднимите руки, кто считает, что заслужил «5» на уроке? «4», «3»? (Самооценка учащихся.). Я рада, что ваша отметка совпадает с моей. Молодцы!
Бывая в лесу, мы всегда должны помнить, что наше право - пользоваться его дарами,
а наша обязанность – охранять его.
В.Б.«Чтобы беречь землю, природу, надо ее полюбить, чтобы полюбить – ее надо знать».
Древесина – это материал, производимый из кустарников и деревьев. Она применяется для производства самых разных предметов и строительства. Она легко обрабатывается, прочна и тяжела. Главным достоинством древесины, в сравнении с другими материалами, считается ее возможность возобновления как ресурса, - при правильном отношении к окружающей природе люди всегда смогут использовать постоянно получаемую древесину.
Ствол растущего дерева с каждым годом становится все толще и древесина в нем прибавляется, образуя годичные кольца. Количество таких колец на спиле ствола дерева говорит о его возрасте. Эти кольца добавляют эстетической привлекательности древесине своим неповторимым рисунком фактуры волокон. Но есть и негативные последствия у роста древесины. Одно из них – свойство расщепления древесины вдоль волокон.
Подготовка древесины
Современные лесорубы валят лес мощными пилами, ветки со стволов в считанные секунды срезают специальные машины. Объем бревна определяется по кубатурнику . На пилорамах бревна распускают на доски. Лесоматериалы перед применением нуждаются в специальной просушке на открытом воздухе в штабелях или в автоматических сушилках, куда подается теплый сухой воздух температура и влажность которого контролируются. В сушилках древесина быстрее становится пригодной для использования. Если древесина будет сырой, изделия из нее впоследствии будут трескаться или скручиваться.
Но не все бревна распиливают на доски. Некоторые стволы вращают в специальных станках очень острые лезвия, которых разрезают бревна на тоненькие пластины, называемые фанерой. Из фанеры чаще всего делают клееную фанеру, более прочную и удобную в применении, чем цельная древесина и менее дорогую. Из отходов распиловки леса выпускают ДСП (древесно-стружечные плиты). Их часто облагораживают шпоном, фанерой или пластиком и делают из них недорогую мебель массового производства или используют как отделочный материал. Из древесины мягких пород еще делают бумагу, измельчая ее в бумажную массу. Для этого годятся даже деревья с не толстым стволом, что позволяет в некоторых странах заниматься специальным выращиванием лесов для нужд бумажного производства. Такие насаждения спиливают еще до достижения ими размеров строевого леса.
Некоторые продукты переработки древесины получают путем ее расщепления с помощью химических процессов. Это топливо – древесный уголь, ингредиент некоторых видов пластмасс и составов для дорожного строительства – лигнин, используемая для производства фотопленки, бумаги и вискозы – бумажная масса.
Виды древесины
В случаях применения древесины в строительстве или ремесленном производстве ее называют лесом. Лесоматериалы, обычно подразделяют на мягкие и твердые.
Мягкие лесоматериалы - древесина хвойных пород деревьев (ель, сосна, кедр). Они растут быстро и их специально искусственно выращивают. Мягкая древесина легко поддается распилу, сверлению и сгибанию. Она необходима в строительстве, производстве транспортировочных ящиков, бумаги и прессованной древесины.
Твердая древесина производится из стволов медленно растущих пород деревьев с широкими листьями (дуб, ясень, береза их тропические собратья – красное дерево и тик). Такая древесина гораздо труднее режется и формуется, но и почти не гниет и очень прочна. Структурный рисунок такой древесины часто бывает очень красив. Вот почему твердую древесину используют для производства дорогой изысканной мебели, музыкальные инструменты или такие специальные предметы как лодки или клюшки для крокета. Тонкой фанерой такой древесины покрывают плиты, сделанные из стружки деревьев мягких пород. Тропические деревья с твердой древесиной с каждым годом становятся все большей редкостью из-за постоянной беспощадной вырубки.
Столярное дело
Столяры – это те люди, которые изготавливают из древесины самые различные предметы. Они могут изготавливать мебель или участвовать в строительстве домов. Большинство деталей из дерева сейчас делается на заводах с помощью специальных станков (рамы на окна, двери). Но и в наши дни всегда находится работа умелым рукам столяров.
Искусные столяры, изготавливающие мебель как произведение искусства называются краснодеревщиками. Им прекрасно известны технологии сборки деревянных изделий из отдельных фрагментов. Прочность и красота соединений, которых достигается виртуозной точностью подгонки деталей друг к другу. Правильность склеивания и свинчивания деталей между собой обеспечивает дополнительную прочность и долговечность соединений.
Различные методы применения древесины
Высокого качества древесина (твердая и мягкая) используется для производства досок и других разновидностей пиломатериалов.
Древесина менее качественная идет на изготовление фанеры. Три и более листа фанеры склеивают друг с другом поперек волокнами и получают клееную фанеру.
Отходы распиловки и обработки леса измельчают и перемешивают с опилками и специальными смолами и прессуют, получая ДСП. Из еще более мелких отходов делают ДВП (древесноволокнистую плиту).
Еще древесину мягких пород измельчают для производства бумаги.
В Древней Руси славились мастера плотники, строившие деревянные церкви – шедевры деревянного зодчества без единого забитого гвоздя и склеивания. А ведь некоторые из них стоят и по сей день, поражая своею красотой и величием!
Материал для беседы
С большим интересом члены кружка «Умелые руки» учатся столярничать. Им нравится работать пилой, рубанком и другими столярными инструментами, изготовлять различные деревянные вещи. Надо всемерно поощрять это стремление, так как навыки работы с деревом всегда пригодятся. Древесина является одним из самых распространенных материалов. Из дерева строятся многие дома, мосты и другие сооружения. В" каменных и железобетонных сооружениях почти всегда применяется дерево для настилки полов, изготовления окон и дверей, разных отделочных работ. Плитами, сделанными из древесного и другого растительного волокна, часто покрывают стены и потолки помещений, чтобы сделать их теплее и защитить от проникновения внешних звуков. Кроме того, такие плиты заменяют штукатурку.
На деревянных шпалах укладывают железнодорожные рельсы, а на деревянных столбах протягивают телеграфные линии. Глубоко под землею деревянными подпорками укрепляют и предохраняют от обвала проходы и выработки в шахтах.
Из дерева строят железнодорожные вагоны, речные суда и лодки. Деревянные части есть в автомобилях, сельскохозяйственных машинах, ткацких станках и в очень многих других машинах, станках и приборах.
Почти всю мебель, многие музыкальные инструменты, ящики радиоприемников и телевизоров делают из дерева. Древесина нужна для изготовления ученических ручек и карандашей, инструментов, игрушек и множества самых разнообразных вещей.
Дровами топят печи, деревянные чурки сжигают вместо бензина в газогенераторных автомобилях. На древесном угле работают некоторые доменные печи Урала, выплавляя высококачественный металл. Этим углем пользуются на химических и машиностроительных предприятиях, в колхозных кузницах.
Из тонкой древесной стружки (ее называют древесной шерстью) плетут рогожи, ее применяют для обтирки машин, нужна она и для изготовления прочного строительного материала - фибролита.
Мы уже рассказывали, как из древесной массы вырабатывают бумагу. Древесину перерабатывают также в ценное вещество - целлюлозу, из которой изготовляют хорошую бумагу, вискозу (искусственный шелк) и другие материалы. Перемалывая опилки и стружки, получают древесную муку. Она идет на изготовление некоторых пластических масс, линолеума, линкруста.
Путем химической переработки древесины из нее получают также древесную смолу (деготь), а из смолы - скипидар, древесный уксус, разные кислоты и масло. Этими веществами затем пользуются для изготовления лекарств, для обработки кожи и для других целей.
Древесина - выгодный и дешевый материал. По весу она легче многих других материалов, прочна, легко и хорошо обрабатывается, окрашивается и соединяется при помощи клея, гвоздей, болтов и шурупов. Деревянные сооружения хорошо удерживают тепло и защищают от звуков.
Главные недостатки древесины заключаются в том, что она легко загорается, загнивает и впитывает влагу, меняя при этом свои размеры и форму (разбухает). В Советском Союзе найдены разные способы улучшать качество древесных материалов и устранять недостатки их.
Древесину часто пропитывают смолой и другими химическими веществами. Поэтому, например, железнодорожные шпалы плохо впитывают влагу и не гниют. Таким же путем можно сделать древесину более твердой или менее боящейся огня.
Древесину прессуют - выдерживают под большим давлением и при высокой температуре, после чего она становится прочнее и не разбухает от влаги. Из прессованной древесины делают ткацкие челноки и части разных машин. А спрессованная и пропитанная смолой измельченная древесина становится такой прочной, что ею часто заменяют цветные металлы при изготовлении деталей машин и мелких вещей.
Прочность древесины также увеличивается, когда ее оклеивают в несколько слоев. Так делают, например, фанеру и большие деревянные плиты (щиты), которые применяются в строительстве и при постройке судов и вагонов.
В Советском Союзе лесов больше, чем в какой-либо другой стране. Широко развита у нас и лесная промышленность. Она занимается заготовкой древесины и выработкой древесных материалов.
В лесах лесорубы электрическими пилами и при помощи других инструментов спиливают стволы деревьев, очищают их от ветвей. Мощными тракторами - их называют трелевочными - стволы доставляют к железной дороге или к реке. По рекам особенно удобно отправлять срубленный лес: множество стволов соединяют в огромные плоты, и они плывут по течению.
Большая часть леса попадает на лесопильные заводы. Здесь работают различные машины и станки: лесопильные рамы, поперечные, ленточные, дисковые, цилиндрические и другие пилы, фуговальные, рейсмусовые, строгальные и лущильные станки. На этих станках стволы деревьев распиливают на бревна и столбы, на доски и бруски, на штукатурную дранку и клепку для бочек, на тонкие слои для фанеры (шпон) и тонкую стружку.
С лесопильных заводов древесные материалы отправляют на стройки, на шахты, разные фабрики и заводы.
Почти в каждом городе и районе есть какое-нибудь предприятие лесной или деревообрабатывающей промышленности: лесопильный завод, пилорама, фанерный завод, мебельная фабрика или мастерская и т. д. Следует организовать экскурсию членов кружка на одно из таких предприятий. Там ребята наглядно познакомятся с различными видами древесных материалов и способами их обработки.
Материалы для столярных работ
Дерево - прекрасный материал для изделий кружка «Умелые руки». Членам кружка надо научиться подбирать древесный материал, знать некоторые свойства древесины, особенности ее обработки, освоить простейшие приемы работы основными столярными инструментами.
Древесных пород очень много. В кружке найдут применение лишь некоторые из них.
Сосна . Из всех пород дерева наиболее доступна для кружка сосна, очень распространенная и легко обрабатываемая. Сосновая древесина не очень твердая, но прочная, легко колется, пилится и строгается вдоль волокон. Поперек волокон сосновую доску распилить и, особенно, гладко выстрогать значительно труднее. Острые углы и торцы сосновых досок и брусков легко крошатся. Цвет сосновой древесины - светложелтый, с легким розовым оттенком.
Ель так же, как сосна, распространена и хорошо обрабатывается. Ее древесина - белого цвета, иногда с желтоватым оттенком, она легче и мягче сосновой. Недостаток древесины заключается в том, что в ней попадается много сучков, а при высыхании она сильно трескается.
Береза . В тех случаях, когда требуется тщательно отделать края изделия, особенно не прямолинейной формы, лучше применять березу. Березовая древесина плотнее и тверже сосновой, но также легко пилится и строгается. Колоть березу тоже легко, однако расколоть березовую доску или брусок по прямой линии не всегда удается. Сырая березовая древесина при высыхании чаще трескается и сильнее коробится, чем сосновая. Цвет древесины - светложелтый, с розозатым оттенком.
Липа . Для мелких изделий, особенно при работе ножом, незаменимый материал - липа. Липовая древесина - мягкая, легко пилится, режется ножом или стамеской, не крошится по краям и не трескается. Расколоть ее трудно. Цвет древесины - белый, с желтоватым оттенком. По весу липа легче березы и сосны.
Осина , ольха , тополь . При отсутствии липы для мелких работ можно употреблять осину, ольху или тополь. Эти породы дерева тоже имеют мягкую и легкую древесину.
Дуб . Иногда для требующих особой прочности частей изделий в кружке применяется дуб. Его древесина коричневатого цвета, очень твердая, прочная и плотная, тяжелая по весу. Обрабатывается дуб хорошо, но при этом нужно приложить значительную физическую силу. Члены кружка «Умелые руки» могут использовать небольшие брусочки и обрезки дубовых досок, самим им не следует пилить или строгать дуб.
Какие же древесные материалы чаще всего применяются в столярных работах? В первую очередь доски, выпиленные из стволов деревьев.
Доски бывают толщиной от 1 до 8 сантиметров, а шириной - в несколько раз больше. При толщине от 3,5 до 8 сантиметров доски считаются толстыми. Тонкие доски, толщиной от 25 до 35 миллиметров, называются тесом, а еще более тонкие - в 1 сантиметр - шелевкой. Выстроганные доски, конечно, становятся тоньше.
Если доску разрезают вдоль так, что ширина отрезанной части становится равной толщине ее или немного шире, получаются бруски. Более тонкие бруски из теса называют рейками.
Широкие стороны доски или бруска называются пластями, узкие продольные стороны (ребра) - кромками, короткие поперечные стороны - торцами, а углы - гранями.
Не следует никогда пользоваться для изделий сырой древесиной: обрабатывать ее трудно, а при высыхании она часто коробится и трескается. Сырые доски, бруски или рейки надо прежде всего высушить, разложив в теплом помещении, но подальше от горячей печи или батареи парового отопления: от сильного тепла древесина коробится и трескается. Летом древесину лучше всего сушить на открытом воздухе, в тени. Запасы дерева хранят в сухом, по возможности теплом месте.
Членам кружка надо сообщить первоначальные сведения о строении древесины. Это поможет им лучше и с наименьшей затратой сил обрабатывать доски, бруски и рейки.
Древесина состоит из мельчайших растительных клеток. Сильно вытянутые в длину, они прочно соединяются друг с другом в длинные волокна и располагаются вдоль ствола годичными кольцами. Если ствол распилен поперек, эти кольца видны так же, как и сердцевинные лучи, которые пересекают кольца по радиусам и направлены от коры к центру ствола. Сердцевинные лучи тоже состоят из соединенных в несколько рядов клеток. Они особенно ясно выделяются у дуба и трудно различимы у липы.
При таком строении древесины ее гораздо легче распилить или расколоть вдоль волокон, чем поперек их. Клетки в волокне соединяются между собой значительно прочнее, чем с клетками соседних волокон. Чтобы отделить волокна друг от друга, требуется затратить меньше силы, а чтобы перерезать их - больше. По той же причине строгать древесину лучше вдоль волокон, хуже - поперек, а труднее всего - на торцах.
В досках и брусках волокна расположены заметными для глаза слоями. Направление их бывает различное. Это зависит от того, из какой части ствола выпилена доска, прямой или искривленный был этот ствол, много ли ветвей от него отходило. Лучшая для обработки доска или брусок - из прямослойной древесины, когда волокна ее направлены по прямой линии параллельно краям. Труднее работать с косослойной древесиной, когда волокна идут вкось доски, по спирали или в разные стороны. Изделия из такой древесины получаются менее аккуратные, легко трескаются и коробятся. Случается, что волокна древесины располагаются в беспорядке, запутанно, как бы волнами. Это расположение волокон называется свилеватостью . Свилеватая древесина очень прочная и имеет красивую поверхность, но обрабатывается с большим трудом. Распилить ее по прямой линии и гладко выстрогать ребятам будет не по силам.
Следует избегать кусков сучковатой древесины. Вокруг сучков чаще всего образуется косослой и свилеватость, а кроме того, сучки часто выпадают и портят сделанную вещь.
Необходимый и хороший материал для изделий кружка - клееная фанера. Листы фанеры состоят из нескольких очень тонких слоев древесины, склеенных вместе. Слои расположены так, что волокна двух соседних слоев пересекают друг друга под прямым утлом. А так как число слоев в листе фанеры обычно бывает нечетное, то на поверхности фанеры с обеих сторон волокна идут в одном направлении. Благодаря такому расположению слоев клееная фанера получается прочной, меньше коробится и не колется. Поверхность фанеры гладкая, ее не надо строгать. Удобна она и тем, что ее можно гнуть. Однако фанера боится сырости и жары. От жары она коробится, а от сырости склеенные слои фанеры начинают отставать друг от друга. Поэтому фанеру и изделия из нее хранить следует в сухом месте.
Пионерам будет интересно узнать, каким способом получают тонкие спои древесины для изготовления фанеры. Это делается на специальных лущильных станках. В таком станке имеется длинный острый нож. Отрезок ствола дерева (кряж), установленный в станке, быстро вращается и надвигается на нож, который и срезает слой древесины - лущит ее. Поэтому слоистую клееную фанеру называют также лущеной.
Приготовленные таким образом слои древесины называют шпоном. Его выделывают толщиной от 0,2 до 5 миллиметров. Листы фанеры склеивают из разного количества слоев шпона - от трех до тринадцати. Толщина фанеры получается от 2 до 18 миллиметров. Чаще всего верхние слои фанеры - рубашка - делаются из березового шпона, а внутренние слои - из древесины березы, сосны, ели, ольхи и других пород. По верхнему слою такая фанера называется березовой, а по качеству разделяется на пять сортов, которые обозначаются буквами: «А», «АВ», «В», «ВВ» и «СС». Лучшие сорта фанеры называют авиационной, потому что она применяется в авиационной промышленности.
В кружке придется пользоваться преимущественно березовой трехслойной фанерой. Толстая фанера может заменить доски.
Полезно иметь в кружке и небольшое количество однослойной фанеры - так называемой ножевой или строганой. Ее вырабатывают на строгальных станках, где нож движется взад и вперед, срезая тонкий слой древесины. В отличие от лущеной ножевую фанеру не склеивают в несколько слоев. Делают ее из лиственных пород дерева - дуба, бука, ореха, березы и многих других. В промышленности и в строительстве ножевую фанеру больше всего применяют для оклейки (фанеровки) деревянных изделий. Листы ножевой фанеры бывают толщиной от 0,8 до 1,5 миллиметра.
Для скрепления частей деревянных изделий пользуются столярным или казеиновым клеем, гвоздями и шурупами. Небольшой запас гвоздей и шурупов кружку всегда следует иметь. Шурупы отличаются от гвоздей тем, что их острие имеет винтовую нарезку: поэтому шурупы ввинчивают в дерево, а не забивают. Головки шурупов бывают полукруглые и плоские - потайные, потому что их углубляют в дерево на одном уровне с его поверхностью, или, как говорят столяры, «заподлицо».
Для зачистки поверхности деревянных изделий нужна шкурка. Она делается из очень мелких зерен кремния, электрокорунда, стекла, кварцита и других твердых материалов. Зерна наклеиваются на прочную бумагу или ткань. Шкурку с зернами размельченного стекла называют иногда стеклянной бумагой. В зависимости от величины зерен шкурка выпускается пятнадцати сортов. Они различаются по номерам: чем больше номер, тем мельче зерна. Шкурка с самыми крупными зернами имеет № 12, а с самыми мелкими - № 325. Кроме того, выделываются четыре сорта шкурки с мельчайшими зернами: № М-28, М-20, М-14 и М-10. Цифры здесь обозначают величину зерна в микронах.
Желательно, чтобы в кружке была шкурка, хотя бы двух номеров, например: № 46 или № 60 и № 100 или № 120.
Инструменты и приспособления
Столярных инструментов много. Но для несложных работ в кружке «Умелые руки» можно обойтись основными, самыми необходимыми. Полный набор их изображен на рисунке 22. Однако и этот набор можно сократить. Необязательно, например, иметь в кружке и пилу и ножовку. Можно ограничиться одним из этих инструментов. Если приходится выбирать, то лучше взять лучковую пилу.
Строго говоря, нож не относится к столярным инструментам. Но для юных техников он необходим. Мелкие работы гораздо легче и удобнее выполнять ножом, чем пилой и рубанком. В отличие от переплетного ножа для работы по дереву требуется нож с более длинным лезвием. Удобнее и безопаснее работать ножом, лезвие которого неподвижно закреплено в рукоятке. Но можно пользоваться и складывающимся перочинным ножом; лучше, если он будет с гладкой рукояткой, без пробочника и других выступающих частей.
Простой, но полезный инструмент - стамеска . Желательно иметь несколько стамесок различных размеров и форм (плоскую, полукруглую). Если кружок мастерит только мелкие вещи, ему необязательно иметь долото. Его заменит плоская стамеска. При мелких работах для строгания дерева кружок вполне может обойтись только рубанком - деревянным или металлическим. Фуганок нужен в том случае, когда приходится строгать длинные доски или бруски. При тех же мелких работах, особенно с фанерой, коловорот можно заменить простым шилом.
Металлический молоток применяется главным образом для забивания гвоздей. Во всех других случаях лучше пользоваться деревянным молотком - киянкой. Киянку - круглую или прямоугольную - нетрудно сделать самим членам кружка из подходящего березового полена. Надо только попросить старших просверлить отверстие для ручки.
Напильники бывают трех видов: драчевые - с крупной насечкой, личные - со средней, бархатные - с очень мелкой. Специальные столярные напильники с крупной насечкой называются рашпилями. В кружке желательно иметь драчевый напильник или рашпиль, а также личной напильник.
Остальные инструменты особых пояснений не требуют.
Если кружок постоянно занимается работами по дереву, следует позаботиться о приобретении небольшого столярного верстака. На нем удобнее всего пилить и строгать доски и бруски. Устройство верстака видно из рисунка 23. При помощи зажимов и переставных клиньев на верстаке можно неподвижно закрепить обрабатываемую доску или брусок в любом положении: плашмя, на ребре или на торце.
Если верстака нет, то для столярных работ приспосабливают простой стол или широкую скамейку. Ножки стола немного укорачивают, а для большей устойчивости к ним по бокам прибивают косые планки. На переднем левом углу стола или скамейки прибивают упор для строгания досок и брусков - так называемый «ласточкин хвост ». Он представляет собою дощечку размером приблизительно 20×15 сантиметров, толщиною около 1,5 сантиметра, с клинообразным вырезом, в который вставляют при строгании брусок или ребро доски.
С помощью комсомольцев можно сделать съемную верстачную доску , которая укладывается на обыкновенный стол или скамейку, а после работы снимается и прячется. При пользовании такой доской к столу не надо ничего прибивать: ему не наносится повреждений. На левом переднем углу верстачной доски прибивают «ласточкин хвост». Рядом с ним к ребру верстачной доски шурупами или гвоздями прикрепляют еще один упор, удобный при строгании широких досок. Это простая колодочка, один конец которой срезан наискосок, благодаря чему между ребром верхней доски и колодочкой получается зазор. В него и вставляют конец строгаемой доски, установив ее ребром на столе. На противоположном конце верстачной доски делают два приспособления для распиловки досок: вырез, в который можно вставить доску ребром, когда требуется распилить ее вдоль, и упор-барьерчик, к которому можно прижать доску или брусок, чтобы отпилить свисающий со стола конец. Устройство верстачной доски очень несложно. Размеры ее могут быть любые, желательная толщина - не менее 4 сантиметров.
Часто требуется ровно под углом в 90° или точно под углом в 45° отпилить концы брусков и реек. Для этой цели полезно иметь распиловочный ящик , известный под названием стусло. Делается стусло так. Три дощечки скрепляют клеем и шурупами, чтобы получился ящик без боковых стенок в виде жолоба. Размеры любые. Высота продольных стенок - сантиметров 10. В стенах ящика делают пропилы такой ширины, чтобы в них свободно, без трения, входило полотно пилы или ножовки. Два противоположных пропила располагают точно друг против друга под углом в 90°, две пары других пропилов - под углом в 45°, в противоположных направлениях. Брусок или рейки кладут на дно распиловочного ящика, пилу или ножовку вставляют полотном в два пропила и пилят. Линия отреза получается под нужным углом.
Вырезать круги из фанеры можно ножом при помощи кругореза, применяемого в картонажных работах. Он описан на странице .
Очень пригодятся кружку особые столярные тиски - струбцинки . Они бывают деревянные и металлические, разных размеров. Струбцинки нужны для того, чтобы сжимать склеиваемые деревянные части самоделок, закреплять обрабатываемую деталь на столе и в других случаях. Столярные струбцинки применяются и при переплетных работах. Две доски, зажатые струбцинками, часто заменяют пресс.
