Влияние факторов на акустические показатели древесных заготовок

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ НА АКУСТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ДРЕВЕСНЫХ ЗАГОТОВОК

А.А ФЕДОРОВА, доц. каф. деревообрабатывающих производств ПГТУ, канд. техн. наук, А.А. КОЛЕСНИКОВА, магистр техники и технологии деревоперерабатывающих производств лесопромышленного факультета ПГТУ

mlesmkovaaa@volgatech.net ФГБОУ ВПО «Поволжский государственный технологический университет» 424000, Республика Марий Эл, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, дом 3

Первостепенной задачей лесопромышленного комплекса России является рациональное использование лесных ресурсов. Качество древесины спецсортиментов зачастую оценивается не только по сортообразующим порокам, но и по прочности. Стандартная методика испытания древесины на прочность является трудоемкой и разрушает целостность заготовок. Определение физико-механических свойств древесины заготовок возможно по ультразвуковому методу с помощью кернов, извлеченных из растущего дерева. Для определения переходных коэффициентов и формул от акустических показателей кернов к механическим показателям древесины заготовок необходимо учесть все факторы, влияющие на акустические показатели древесины заготовок. В результате исследований различных ученых было установлено влияние размеров образцов, пороков, строения древесины, анизотропии на акустические свойства древесины. Испытывались лыжные заготовки длиной 1500 мм: березовые - тангенциального спила; сосновые - радиального, тангенциального, радиально-тангенциального спила. Заготовки озвучивались ультразвуковым прибором вдоль волокон при последовательном отпиливании на отрезки длиной 300 мм. Каждый отрезок озвучивался в трех точках вдоль оси без наклона волокон и в трех точках под углом к направлению волокон. Радиальные заготовки распиливались на стандартные образцы размером 300*20*20 мм для ультразвуковых испытаний и для определения прочности на изгиб. Анализируется влияние длины, пороков древесины, наклона волокон на акустические показатели древесных заготовок. Приводятся зависимости прочности древесины на изгиб от плотности, скорости ультразвука, акустической константы, акустического сопротивления. При изменении длины заготовок значения скорости ультразвука, акустической константы, акустического сопротивления изменяются. Зона постоянных значений акустических показателей наблюдается при длине заготовок 600-1200 мм. Влияние сучков на акустические показатели образцов по длине заготовки приводттся на примере двух сосновых заготовок. Значение акустической константы и плотности по всей длине заготовки можно считать постоянными, если исключить пороки в виде сучков. При изменении угла наклона волокон до 5-7е максимальная погрешность изменения скорости ультразвука для разных заготовок составляет 5,7-12,1 %. Заготовки рекомендуется озвучивать строго в продольном направлении волокон, в трех точках по ширине и за показатель принимать среднее значение. Время прохождения и скорость ультразвука чувствительны к изменениям прочности древесины разных образцов заготовки. С уменьшением времени прохождения и увеличением скорости прохождения ультразвука прочность древесины на изгиб увеличивается. Получены формулы зависимости с высокой корреляционной связью. Подтверждается эффективность и целесообразность использования неразрушающего ультразвукового метода для оценки показателей свойств древесины.

Ключевые слова: древесина, ультразвуковые испытания, влияние факторов, результаты моделирования.

Одной из первостепенных задач лесопромышленного комплекса России является рациональное использование лесных ресурсов^].

Качество древесины спецсортиментов зачастую оценивается не только по сортообразующим порокам, но и по прочности. Известно, что стандартная методика испытания древесины на прочность является трудоемкой и приводит к нарушению целостности древесины заготовок. Зачастую после испытания готовая продукция не удовлетворяет требованиям стандарта.

Неразрушающий метод ультразвуковых волн в исследованиях древесины применяли такие ученые, как К.С. Александров,

В.Д. Никишов, М.С. Анциферов, Н.Г. Анциферова, ТА. Макарьева, А.Я. Гольдштейнс,

В. Букур, В.И. Федюков, А.А. Колесникова и др. [2].

В результате исследований было установлено, что длина волны колебаний должна быть намного больше поперечного сечения образца и для исключения интерференционных явлений она должна превышать длину волны в 1,5 раза [3-5]. При ультразвуковых испытаниях, определении акустических свойств древесины необходимо учесть влияние размеров образцов, пороки, строение древесины, анизотропию [6-8].

Определение физико-механических свойств древесины заготовок возможно по ультразвуковому методу с помощью кернов, извлеченных из растущего дерева. Для определения переходных коэффициентов и формул от акустических показателей кернов к

ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 4/2014

125

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Таблица 1

Показатели свойств древесины березовых и сосновых заготовок Indicators properties of birch and pine wood blanks

Длина 1, мм Плотность с, кг/м Скорость звука v, м/с Акуст. конст. К, м4/(кг-с) Акуст. со-прот. R^ 105 Длина 1, мм Плотность с, кг/ш Скорость звука v, м/с Акуст. конст. К, м4/(кг-с) Акуст. сопрот. R105

Бе резовая заготовка Сосновая заготовка толщиной 25 мм

1481,8 607,3 5589,6 9,2 34,0 1474,0 485,9 5139,0 10,6 25,0

1474,0 606,1 5734,0 9,5 34,8 1192,0 475,0 5264,6 11,1 25,0

1190,0 605,3 5921,0 9,8 35,8 1184,2 475,9 5278,1 11,1 25,1

1182,2 603,7 5851,5 9,7 35,3 902,2 469,2 5300,5 11,3 24,9

890,2 604,9 5939,0 9,8 35,9 894,4 467,5 5201,5 11,1 24,3

882,4 605,7 5917,8 9,8 35,9 595,4 484,2 5121,4 10,6 24,8

582,9 616,3 5902,2 9,6 36,4 587,6 484,4 5110,4 10,5 24,8

574,7 606,1 5836,5 9,6 35,4 300,6 466,5 5242,1 11,3 24,5

275,7 786,6 5850,3 7,4 46,0 293,0 460,9 5263,8 11,4 24,3

267,5 573,2 6102,8 10,7 35,0 285,0 464,7 5245,0 11,3 24,4

механическим показателям древесины заготовок необходимо учесть все факторы, влияющие на акустические показатели древесины как заготовок, так и кернов.

К размерно-качественным характеристикам специализированной продукции (авиационной, резонансной, лыжной, клееных деревянных конструкций и др.) требования разные. Поскольку черновые заготовки, стандартные образцы и керны имеют различные размеры, то необходимо учесть влияние всех факторов в каждом отдельном случае на акустические показатели свойств древесины.

Влияние размеров на показатели свойств древесины кернов и стандартных образцов, имеющих постоянное поперечное сечение, было показано в работе [2].

Для изготовления спортивно-беговых лыж широкого круга потребления используется древесина березы и сосны [9]. По требованиям лыжные заготовки имеют номинальную толщину 25 мм и длину не более 2500 мм.

Цель статьи - выявить закономерности изменения акустических показателей черновых заготовок под действием различных факторов.

Испытывались лыжные заготовки длиной 1500 мм для изготовления среднего клина: березовые - тангенциального спила толщиной 25 мм; сосновые - радиальнотангенциального спила толщиной 20 мм, радиального спила толщиной 25 мм, танген-

циального спила толщиной 40 мм. Размеры исследуемых образцов измерялись с точностью до 0,05 мм, масса - 0,01 г, угол наклона волокон относительно оси заготовок - 1°. Заготовки озвучивались вдоль волокон ультразвуковым прибором УК-14П при последовательном отпиливании на отрезки длиной 300 мм. Каждый отрезок озвучивался в трех точках вдоль оси без наклона волокон и в трех точках под углом к направлению волокон. Радиальные заготовки распиливались на стандартные образцы размером 300Ч20Ч20 мм для ультразвуковых испытаний и для определения прочности на изгиб.

По результатам замеров времени прохождения ультразвука т, с, через образцы определяли плотность р, кг/м3; скорость звука v, м/с; акустическую константу K, м4/(кг^с); акустическое сопротивление R405, кг/(м2-с), прочность на изгиб о , МПа. Показатели свойств показаны для двух заготовок в табл. 1.

Выделенные числа в таблице резко отличаются от массива показателей данной заготовки и указывают на отрезки с дефектами в виде сучков. В дальнейшем эти точки при обработке данных убираются.

При изменении угла наклона волокон до 5-7е погрешность изменения скорости для разных образцов тангенциальных заготовок березы составляет 1,7-7,6 %, радиальных заготовок сосны - 1,3-12,1 %, тангенциальных заготовок сосны - 2,2-10,4 % и радиально-

126

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Таблица 2

Параметры формулы (2) и коэффициенты корреляции для показателей древесных заготовок Parameters in the formula (2) and the correlation coefficients for the indicators of wooden blocks

Параметры формулы 1 (березовой) 2 (сосновой) H = 20 мм 3 (сосновой) H = 20 мм 4 (сосновой) H = 25 мм 5 (сосновой) H = 40 мм

Ско] эости УЗВ v

A 6888,93210 5719,82080 5965,87560 5456,43270 1882,8074

B 0,0014828 0.000065363 2,02264e-005 0,00013846 -0,00039192

C 0,73163212 1,95857e-015 5,09728e-023 1,87355e-012 16,45995

D 1,3888261 6.4209219 11,057035 5,36579 0,92068

E 0,00089834 0,0046990 0,025498 0,0038049 0,0017755

R 0,87 0,81 0,81 0,76 0,85

Акустической константы K

A 10,076806 15,020477 13,81751 15,0097360 3,26667

B 0,001733208 0,0014768 6,09497e-005 0,0023020 -0,00051783

C 0,0016938 0,0010891 0,00042115 0,0017583 0,00020811

D 1, 3710282 1,44362 1,23779 1,40120 1,81704

E 0,00100006875 0,00085562 0,00056408 0,0010629 0,0032482

R 0,84 0,94 0,71 0,97 0,94

Акустическое сопротивление R

A 34,489196 25,17216 3,70699 24,656968 25,14571

B 0,00036696 0,00011263 0,0045692 3,61218e-005 5,39776e-005

C 0,0046960 8,69929e-011 23,87345 4,95153e-025 5,60708e-017

D 1,22532 3,77844 0 9,02538 6,580006

E 0,00062025 0,0023899 0 0,0063786 0,0078780

R 0,87 0,84 0,93 0,87 0,97

S = 17.5021 1812 r = 0.87839909

S = 84.04344459 r = 0.95469149

X Axis

а) б)

Рис. 1. Влияние длины на плотность

Fig. 1. Influence of length of the density of

тангенциальных заготовок сосны соответственно 3,5-7,3 % и 1,3-5,7 %. Максимальное отклонение показателей соответствует максимальному углу наклона. Таким образом, заготовки необходимо озвучивать строго в продольном направлении волокон в трех точках по ширине и за показатель принимать среднее значение.

На основании полученных в ходе эксперимента данных с помощью программы CurveExpert [10] получены зависимости прочности от акустических показателей.

Зависимость плотности древесины от изменения длины сосновой заготовки толщиной 40 мм характеризуется уравнением (1), график которой как пример приведен на рис. 1а

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014

127

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

S= 27.66981 073 S = 0.1 31 99278

г = 0.90582775 г = 0.94539289

Рис. 2. Изменение плотности (а) и акустической константы (б) образцов по длине сосновых заготовок Fig. 2. Change in density (a) and acoustic constants (б) samples along the length of the pine pieces

S = 1.51231780 S = 0.03228421

r = 0.96603479 r = 0.94645285

а) б)

Рис. 3. Изменение плотности (а) и акустической константы (б) по длине заготовки без пороков древесины

р = 634,39914 exp

Зависимости скорости ультразвука, акустической константы и акустического сопротивления вдоль волокон (у) от изменения длины заготовок характеризуются общим уравнением (2), параметры которой приведены в табл. 2.

у = a exp

График изменения скорости УЗВ в зависимости от изменения длины приведен на рис. 1б.

Зона постоянных значений исследуемых показателей для всех заготовок наблюдается при длине 600-1200 мм. Разница в значениях скорости для этой зоны всех заготовок 1,7—4,5 %, акустической константы

- 0,7—5,6 %; акустического сопротивления

— 0,8—2,9 %. Максимальная разница в значе-

ниях скорости (14,6 %) у сосновой заготовки связана с максимальной разницей плотности (14,8 %), которая объясняется осмоленнос-тью участка доски (рис. 1).

Все полученные формулы влияния длины на акустические показатели имеют высокую корреляционную связь. Различный характер и незначительные изменения показателей при изменении длины заготовок можно связать с наличием неоднородности строения древесины, с пороками в заготовках.

Влияние пороков в виде сучков на акустические показатели образцов по длине заготовки приводятся на примере двух сосновых заготовок толщиной 20 мм и 40 мм. На рис. 2 приведены графики изменения плотности и акустической константы для различных образцов вдоль длины заготовки.

128

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Таблица 3

Параметры формулы (7) и коэффициенты корреляции для показателя древесной заготовки Parameters of the formula (7), and the correlation coefficients for the exponent of wood harvesting

Оизг = f (x) a B r

Оизг = f (т) 520,85149 -7,15008 0,85

Оизг = .f (v) 195,33490 -0,06280 0,86

Оизг = f (р) -8,60483 0,34788 0,75

Оизг = f (K) 69,83800 6,40123 0,39

Оизг = f (R) 8,24733 5,49567 0,62

S = 11.09658516 S = 10.92935158

r = 0.84785039 r = 0.85279581

a)

б)

Рис. 4. Изменение прочности на изгиб: а - от времени прохождения УЗВ; б - от скорости прохождения УЗВ Fig. 4. Changing bending strength: а - the time for the RAS; б - the rate of passage of RAS

Исключив точки с пороками, изменение акустической константы и плотности образцов будет выглядеть в виде прямой, рисунок 3. Формулы изменения показателей от расстояния S расположения испытуемого образца вдоль длины заготовки будут в виде

K = 14,38311 - 0,00019971^,

р = 437,93211 - 0,011891v.

Значение акустической константы и плотности заготовки можно считать постоянными, разность в показателях незначительная, соответственно 1,67 % и 2,7 %.

Зависимости прочности на изгиб от времени, скорости прохождения УЗВ, плотности, акустической константы и акустического сопротивления (х) характеризуются общим уравнением (5), параметры которого приведены в табл. 3.

о = a + bx.

Графики зависимости прочности на изгиб от времени и скорости прохождения УЗВ представлены на рис. 4.

Время прохождения УЗВ и скорость для разных образцов заготовки чувствительны к изменениям прочности на изгиб. С уменьшением времени прохождения УЗВ и увеличением скорости прохождения УЗВ прочность на изгиб увеличивается. Наблюдается высокая корреляционная связь показателей.

Выводы

Уравнения зависимостей акустических показателей от длины заготовок, пороков имеют высокую корреляцию.

Для сопоставления механических и акустических показателей свойств древесины заготовок необходимо учесть влияние всех факторов.

Замеры показателей свойств древесины при ультразвуковых испытаниях и определении прочности для нахождения переходных уравнений необходимо проводить на образцах, ориентированных строго по осям анизотропии без наличия пороков и влияния длины или с учетом их влияний.

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014

129

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

С увеличением скорости прохождения ультразвука через древесину прочность древесины при изгибе прямо пропорционально возрастает.

Библиографический список

1. Лесной кодекс Российской Федерации : [Федер. Закон : принят Гос. Думой 8 ноября 2006 г. : по состоянию на 1 марта 2013 г. ]. - М.: Проспект: КноРус, 2013. - 63 с.

2. Колесникова, А.А. Исследование свойств древесины по кернам : науч. изд. / А. А. Колесникова ; МарГТУ - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 177 c

3. Гольдштейнс, А.Я. Зависимость скорости распространения продольных импульсных ультразвуковых волн от геометрических размеров образцов натуральной и модифицированной полистиролом древесины березы / А.Я. Гольдштейнс // Химическая модификация древесины. - Рига: Зинатне, 1975. - С. 76-82

4. Макарьева, ТА. Исследование акустических характеристик древесины, используемой для музыкальных инструментов, и разработка методов контроля в условиях производства : дис. ... канд. техн. наук / Макарьева Татьяна Александровна. - М., 1976. - 200 с.

5. Никишов, В.Д. Исследование механических свойств древесины неразрушающими методами : дис. ... канд. техн. наук / В.Д. Никишов. - М., 1976. - 192 с.

6. Мелехов, В.И. Уточнение требований к показателям прочности пиломатериалов с сортообразующими пороками / В.И. Мелехов, В.Е. Бызов // Де-ревообраб. пром-сть. - 2009. - № 4. - С. 4-6.

7. Варшавский, В.А. Исследование влияния неоднородности строения древесины на модуль упругости и предел прочности крупных образцов при изгибе с установлением связи между показателями прочности и жесткости. дисс. ... канд. техн. наук / В.А. Варшавский. - М., 1977. - 23 с.

8. Бъедаров, Н. Влияние некоторых факторов на акустические свойства древесины / Н. Бъедаров // Вестник МГУЛ-Лесной вестник. - 2013. - № 3.

- С. 112-115.

9. ГОСТ 17043-90. Лыжи. Технические условия.

- Введ. 01.01.91. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

- 20 с. - (Государственный стандарт Российской Федерации).

10. Мазуркин, П.М. Дендрометрия. Статистическое древоведение : учеб. пособие / П.М. Мазуркин.

- Ч.2. - Йошкар-Ола : МарГТУ, 2003. - 202 с.

11. Hasenstab, A., Rieck, C., Hillemeier, B., Krause, M.: Use of low frequency Ultrasound Echo Technique to Determine Cavities in Wooden Constructions. DGZfP

INFLUENCE OF FACTORS ON ACOUSTIC INDICATORS OF WOOD PREPARTIONS

Fedorova A.A., Ph.D., assistant professor of woodworking productions Volga State University of Technology Kolesnikova A.A., master of engineering and technology of wood processing productions timber faculty Volga State University of Technology

коlesnikovaaa@volgatech.net

Volga State University of Technology 3 Lenin sq., Yoshkar-Ola, Republic of Mari El, Russian Federation, 424000

The primary task of Russian timber industry complex is the rationalforest resources using. The quality ofspecial round logs often assessed not only by timber defects, but by strength also. Standard method of wood strength test is time-consuming and destroys the integrity of wood samples. Determination ofphysical and mechanical properties of wood samples is possible by using ultrasonic method and core-samples extracted from growing trees. For determination of transition coefficients and formulas from acoustic properties of core-samples to mechanical properties of wood must take into account all factors which affect on acoustic characteristics of wood samples. The studies of different scientists show that there is a some influence of the sample size, wood structure, and wood anisotropy on the acoustic properties of wood. Ski billets with length 1500 mm were tested: birch - tangential sawing; pine - radial, tangential and radial-tangential sawing. Samples measured by ultrasonic device along grains with serial sawing segments off with 300 mm length. Each segment was measured at the three points along the axis without inclination of fibers and at three points with the angle to the direction of grains. Radial samples were sawn into standard sizes 300 Ч20 Ч 20 mm for ultrasound testing and to determine the bending strength. Effects ofwood defects, samples length and slope of grains on wood acoustic properties are considered. Dependences of wood bending strength from wood density, ultrasound velocity, acoustic constant and acoustic resistance are performed. With changing the length of samples the value of ultrasonic velocity, acoustic constants, acoustic resistance change. The zone of constant values of acoustic indicators observed at length 600...1200 mm. The impact of wooden knots on the acoustic properties and sample length are shown by the example of two pine work pieces. Value of acoustic constants and density along the work piece length can be considered permanent if exclude knots. With the angle of grains changing up to 5-7 deg., maximum error of ultrasound velocity changing for different work pieces is 5.7-12.1 %. Work pieces (samples) is recommended to measure strictly in the longitudinal direction of grains, at three points in width and take the average value as an final result. Transmission time and velocity of ultrasound sensitive to wood strength different changes of different samples. By reducing the transmission time and increasing ultrasound velocity the bending strength of wood increases. Formulas with high correlation relationship were found. Productivity and advisability of non-destructive ultrasonic method using for performance evaluation of wood properties are confirmed.

Key words: wood, ultrasonic tests, influence of factors, results of modeling

130

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014

ДЕРЕВООБРАБОТКА И ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

References

1. Lesnoy kodeks Rossiyskoy Federatsii [Forestry Code ofthe Russian Federation] : [Faderal Law: adopted by State. Duma November 8, 2006: As of March 1, 2013]. Moscow, Prospekt, KnoRus, 2013. 63 p.

2. Kolesnikova A.A. Issledovanie svoystv drevesiny po kernam [Research on wood properties by cores]. Nauch. izd. [scientific publication]. Yoshkar-Ola, MarGTU , 2002. 177 p.

3. Gol’dshteyns A.Ja. Zavisimost’ skorosti rasprostraneniya prodol’nykh impul’snykh ul’trazvukovykh voln ot geometricheskikh razmerov obraztsov natural’noy i modifitsirovannoy polistirolom drevesiny berezy [Dependence of velocity of longitudinal ultrasonic pulse waves propagation on geometrical dimensions of natural and modified-polystyrene birch samples] Khimicheskaya modifikatsiya drevesiny. [Chemical remodel of wood.]. Riga. Zinatne, 1975. pp. 76-82.

4. Makar’eva T.A. Issledovanie akusticheskikh kharakteristikdrevesiny, ispol’zuemoy dlya muzykal’nykh instrumentov i razrabotka metodov kontrolya v usloviyakh proizvodstva [Research on acoustic characteristics of wood used for musical instruments and the development of control methods under production conditions: Ph.D. thesis.]. Moscow, 1976. 200 p.

5. Nikishov V.D. Issledovanie mekhanicheskikh svoystv drevesiny nerazrushayushchimi metodami [Research on mechanical properties of wood by non-destructive methods: Ph.D. thesis.]. Moscow, 1976. 192 p.

6. Melehov, V.I. Utochnenie trebovaniy kpokazatelyam prochnosti pilomaterialov s sortoobrazuyushchimiporokami [Updating of requirements for durability characteristics of lumber with sortoobrazuyuschimi (wood) defects] Derevoobrab. prom-st’. [Journal of Wood industry.]. Moscow, 2009. № 4. pp. 4-6.

7. Varshavskiy, V.A. Issledovanie vliyaniya neodnorodnosti stroeniya drevesiny na modul’ uprugosti i predel prochnosti krupnykh obraztsov pri izgibe s ustanovleniem svyazi mezhdu pokazatelyami prochnosti i zhestkosti [Study on structural imperfection of wood affect on elasticity modulus and large sample ultimate bending stress with tracing a connection between strength and toughness characteristics: author’s abstract]. Moscow, 1977. 23 p.

8. B”edarov N. Vliyanie nekotorykh faktorov na akusticheskie svoystva drevesiny [Limited factors effect on acoustic properties of wood]. Moscow State Forest University Bulletin - Lesnoi Vestnik. Moscow, 2013. № 3. pp 112-115.

9. GOST 17043-90. Lyzhi. Tekhnicheskie usloviya [Skis. Specifications].Vved. 01.01.91. Izd-vo standartov [Standards Press]. Moscow, 1990. 20 p.

10. Mazurkin P.M. Dendrometriya. Statisticheskoe drevovedenie [Dendrometry. Statistical wood science: Work book]. P.2. Yoshkar-Ola. MarGTU Publ, 2003. 202 p.

11. Hasenstab, A., Rieck, C., Hillemeier, B., Krause, M.: Use of low frequency Ultra-sound Echo Technique to Determine Cavities in Wooden Constructions. DGZfP (Ed.); International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering (NDT-CE) in Berlin, Germany, September 16-19, Proceedings on BB 85-Cd, Berlin, 2003. 51 p.

ОЦЕНКА ФАКТИЧЕСКОГО ОБЪЕМА ПОЛОСТЕЙ НЕРОВНОСТЕЙ НА ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕрХНОСТИ дрЕВЕСИНЫ

Б.М. РЫБИН, проф. каф. технологии деревоперерабатывающих производствМГУЛ, д-р техн. наук,

Д.В. КИРИЛЛОВ, инженер-технолог ООО ТПП «Авангард», ДСК-160

rybin@mgul.ac.ru, kirillof@yandex.ru ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса» 141005, Московская обл., г. Мытищи-5, ул. 1-я Институтская, д. 1, МГУЛ

Неровность поверхности древесины определяет фактическую площадь поверхности, подлежащей заполнению для создания равномерной клеевой прослойки в процессе склеивания и облицовывания, а также при формировании защитнодекоративного покрытия необходимой толщины при установленном расходе жидких лакокрасочных материалов. Целью работы является оценка фактического объема полостей неровностей, сформированных на поверхности древесины в виде рисок обработки и анатомических неровностей, с помощью параметров шероховатости. В работе рассмотрены образцы различных пород древесины после окончательной обработки шлифованной шкуркой 5-Н. На основании полученных данных о виде относительных опорных кривых для шлифованных поверхностей древесины с крупными анатомическими неровностями была предложена схема поверхности. Риски представлены боковыми поверхностями равнобедренных трехгранных призм, в поперечном сечении которых лежат треугольники высотами h и H и основаниями c. Анатомические неровности представлены поверхностями полуцилиндров диаметрами (радиусами) d. (г..). Приведена методика оценки фактического объема полостей анатомических неровностей и неровностей, сформированных в результате механической обработки различных пород древесины. Совокупность предложенных параметров шероховатости позволит оценить объемы полостей анатомических неровностей и неровностей, сформированных в результате механической обработки, и в дальнейшем использовать полученные данные для корректирования величины расхода клеевых и лакокрасочных материалов для достижения необходимого качества при склеивании и отделке древесины и древесных материалов.

Ключевые слова: объем полостей анатомических неровностей, объем полостей неровностей механической обработки, параметры шероховатости.

Неровности поверхности древесины определяют фактическую площадь поверхности, подлежащей заполнению для создания равномерной клеевой прослойки в процессе

склеивания и облицовывания, а также при формировании защитно-декоративного покрытия необходимой толщины при установленном расходе жидких лакокрасочных материа-

ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2014

131