Изучение размерно-качественных характеристик лесоматериалов

Цель работы: усвоение стандартов на круглые лесоматериалы, изучение параметров и определение качества пиловочного сырья.

1. Краткие теоретические сведения

1.1. Общие сведения о сырье

Сырье для выработки пилопродукции поставляется в виде хлыстов и пиловочных бревен.

Хлыст – ствол срубленного дерева, отделенный от корневой части и вершины, очищенный от сучьев.

Пиловочное бревно – сортимент, полученный из хлыста и предназначенный для выработки пилопродукции.

Различают бревна: комлевые, срединные и вершинные. Комлевые – бессучковые, имеющие внутренние сучки, невидимые на наружной поверхности. Срединные – с заросшими сучками, выявленные на поверхности утолщениями. Вершинные – с открытыми, выступающими наружу сучками.

1.2. Параметры пиловочного сырья

Основными параметрами пиловочного сырья являются: диаметры верхнего и нижнего торца, длина, сбег и объем. Диаметр (толщина) верхнего и нижнего торцов измеряется в сантиметрах. Расчетным диаметром считается полусумма наибольшего и наименьшего диаметров в верхнем торце бревна в двух взаимоперпендикулярных направлениях. Толщина бревен измеряется без учета коры. Значение толщины круглых лесоматериалов меньше 14 см округляют до целого числа, при этом доли менее 0,5 см не учитывают, а долю 0,5 см и более приравнивают к большему целому числу. Значение толщины круглых лесоматериалов 14 см и более округляют до четного числа, при этом доли менее целого нечетного числа не учитывают, а целое нечетное число и доли более нечетного округляются до большего целого числа.

Выделяют три группы пиловочных бревен по толщине (табл.1).

Таблица 1

Группы пиловочных бревен по толщине

Группа лесоматериалов	Толщины, см	Градация по толщине, см
Мелкие Средние Крупные	от 6 до 13 вкл. от 14 до 24 вкл. от 26 и более	1 2 2

Длину круглых лесоматериалов измеряют по наименьшему расстоянию между торцами в метрах, с округлением до 0,01 м. В случае косого среза торцов длину определяют по наименьшему расстоянию между торцами.

Длина бревна и градация по длине установлена в зависимости от назначения лесоматериалов. Для выработки пиломатериалов общего назначения длина бревен предусматривается: для хвойных пород от 3 до 6,5 м, для лиственных пород от 2 до 6 м с градацией 0,25 м, для твердолиственных пород от 1 до 6 м с градацией 0,1 м. Бревна должны иметь обязательный припуск по длине 3-5 см.

При определении объема лесоматериалов припуски по длине в расчет не принимают.

При нарушении градации длины (включая минимальный припуск) объем бревна определяют по ближайшей меньшей длине, установленной в стандартах на лесоматериалы.

Объем бревна измеряют с точностью до двух десятичных знаков, для тонкомера до трех, в м³. Существует три способа определения объемов хлыстов и бревен: аналитический, табличный и физический. В производственных условиях определение объема бревен производится по таблицам объемов. Применяются таблицы двух видов: для нахождения объемов по длине и диаметру в вершинном сечении сортимента (ГОСТ 2708-85), и таблицы для нахождения объемов по длине и диаметру в середине сортимента.

2. Качество пиловочного сырья

2.1 Пороки строения древесины

В зависимости от условий роста, климатических зон произрастания древесины наиболее часто встречаются следующие пороки древесины.

Сучок – часть ветви, заключенная в древесине ствола. Сучки бывают: открытые, заросшие; здоровые, загнившие, гнилые, табачные; круглые, овальные, продолговатые.

Трещины – разрыв древесины вдоль волокон. Трещины бывают: метиковые, отлупленные, морозные, усушки, боковые; несквозные, сквозные, глубокие, неглубокие, сомкнутые, разошедшиеся.

Наклон волокон – отклонение направления волокон от продольной оси лесоматериала.

Сердцевина – узкая центральная часть ствола, состоящая из рыхлой ткани, характеризующаяся бурым или более светлым, чем у окружающей древесины цветом.

Пасынок – отставшая в росте или отмершая вторая вершина, пронизывающая сортимент под острым углом к его продольной оси на значительном протяжении. Обычно наблюдается на боковой поверхности в виде сильно вытянутого овала, у которого один диаметр превышает другой более чем в 4 раза.

Сухобокость – омертвевший в процессе роста дерева участок поверхности ствола, возникающий в результате повреждений (ушиб, заруб).

Прорость – зарастающая или заросшая рана, сопровождающаяся радиальной щелевидной полостью, как правило, заполненная остатками коры и омертвевшими тканями.

Рак – углубление или вздутие, возникающее на поверхности растущего дерева в результате действия грибов или бактерий.

Пороки строения древесины, главным образом, затрудняют механическую обработку древесины, снижают ее механические свойства, нарушают однородность и строение, правильность формы сортимента, целостность древесины.

2.2 Пороки формы бревна

Пиловочные бревна имеют следующие основные пороки формы.

Сбежистость ( ) – постепенное уменьшение диаметра круглых лесоматериалов на всем их протяжении. Сбежистость изменяется у разных бревен в больших пределах. Для расчетов средний сбег пиловочных бревен ( ) принимают в сантиметрах на метр (см/м) или в процентах (%).

Закомелистость – резкое увеличение диаметра комлевой части круглых лесоматериалов, когда диаметр комлевого торца не менее чем в 1,2 раза превышает диаметр сортимента, измеренный на расстоянии 1 м от этого торца. Закомелистость круглых лесоматериалов может быть двух видов:

округлая – с округлой формой поперечного сечения;

ребристая – со звездчато-лопастной формой поперечного сечения.

Овальность – форма поперечного сечения торца круглого лесоматериала, у которого больший диаметр превышает меньший не менее чем в 1,5 раза.

Нарост – резкое местное утолщение ствола различной формы и размеров.

Кривизна – отклонение продольной оси сортимента от прямой линии, обусловленное его искривлением. Кривизна может быть двух видов: простая – характеризующаяся только одним изгибом сортимента; сложная – характеризующаяся двумя и более изгибами сортимента в одной или нескольких плоскостях.

2.3 Грибные поражения

Грибные ядровые пятна – ненормально окрашенные участки ядра без понижения твердости древесины, возникающие в растущем дереве под воздействием дереворазрушающих грибов.

Заболонные грибные окраски – ненормально окрашенные участки заболони без понижения твердости, возникающие в срубленной древесине под воздействием деревоокрашивающих грибов, не вызывающих образование гнили.

Данные окраски и пятна не влияют на механические свойства, но ухудшают внешний вид и повышают водопроницаемость.

Заболонная гниль – гниль, возникающая в заболони срубленной древесины, с желтовато-бурым или розовато-бурым оттенком у хвойных пород и пестрой окраской у лиственных пород.

Ядровая гниль – гниль, возникающая в ядре растущего дерева, характеризующаяся пониженной твердостью.

Наружная трухлявая гниль – бурая трещиноватая гниль, возникающая преимущественно в наружной заболонной или ядровой части лесоматериала.

Различные гнили снижают механические свойства древесины.

2.4 Биологические повреждения

Червоточина – ходы и отверстия, проделанные в древесине насекомыми. Поверхностная червоточина не влияет на механические свойства древесины; неглубокая и глубокая – нарушает целостность древесины и снижает ее механические свойства.

2.5 Механические повреждения

Заруб – местное повреждение поверхности лесоматериалов топором.

Запил – местное повреждение поверхности лесоматериалов инструментом и механизмами.

Отщип – отходящая от торца круглого лесоматериала древесина, отделенная сквозной боковой трещиной.

Скол – участок с отколовшейся древесиной в приторцевой зоне лесоматериалов.

Вырыв – углубление на поверхности лесоматериала с неровным ребристым дном, образованное в результате местного удаления древесины.

Механические повреждения нарушают целостность древесины, ухудшают внешний вид, уменьшают фактические размеры сортимента, несколько могут снизить ее механическую прочность.

В процессе роста дерева в основном образуются такие пороки, как сучки, сердцевина, кривизна, наклон волокон. Такие же пороки, как трещины, грибные поражения, червоточина, механические повреждения, могут развиваться не только в растущем дереве, но и при его обработке, транспортировке и хранении.

3. Правила измерения параметров и качества круглых лесоматериалов

Пороки измеряют в линейных метрах или долях соответствующих размеров сортимента.

Основными признаками подразделения круглых лесоматериалов на сорта принимаются размер и количество сучков, выходящих на поверхность.

3.1 Сучки

Открытые сучки хвойных пород измеряют по наименьшему диаметру (рис. 1-а).

Размер открытого сучка лиственных пород определяется по величине диаметра, измеренного перпендикулярно оси лесоматериала (рис. 1-б). Присучковый наплыв в размер сучка не включают.

Заросший сучок хвойных или лиственных пород измеряют по высоте покрывающего вздутия над поверхностью сортимента (рис. 2).

В лесоматериалах лиственных пород заросший сучок допускается измерять по наибольшему диаметру раневого пятна с учетом того, что диаметр сучка под ним равен: для осины ; для ясеня, березы, ольхи, липы и бука – ; для березы допускается измерять по усу бровки раневого пятна , длина которого примерно соответствует диаметру заросшего сучка (в сантиметрах) (рис. 3).

Рис. 1. Измерение открытых сучков:

а) хвойные породы; б) лиственные породы

Рис. 2. Измерение заросших сучков по высоте	Рис. 3. Измерение заросших сучков в лесоматериалах лиственных пород по наибольшему диаметру раневого пятна

3.2 Трещины

Метиковую и отлупную торцовые трещины измеряют по наименьшему диаметру круга или по наименьшей толщине вырезки , в которые они могут быть вписаны (рис. 4).

Рис. 4. Измерение торцовых трещин: а – простая метиковая; б – сложная метиковая; в – отлупная

Торцовую трещину усушки измеряют по длине.

Боковые трещины (усушки, морозные) измеряют по глубине и по длине (рис. 5). Морозную трещину (рис. 5-а) допускается измерять по наименьшей толщине вырезки, в которую она может быть вписана.

Рис. 5. Измерения боковых трещин: а – морозная; б - усушки

3.3 Грибные поражения

Грибные ядровые пятна, полосы, ядровую гниль, измеряют по наименьшему диаметру круга или по наименьшей толщине вырезки , в которые они могут быть вписаны.

Заболонные грибные окраски, заболонную гниль измеряют от боковых поверхностей по глубине зоны поражения, для окоренных сортиментов также по длине зоны поражения.

3.4 Биологические поражения

Неглубокую и глубокую единичные червоточины учитывают по их количеству на 1 метр длины сортимента, при массовом локальном поражении – по длине зоны поражения. Поверхностную червоточину не измеряют.

3.5 Пороки формы бревна

Сбежистость измеряют по разности между диаметрами нижнего (D) и верхнего (d) торцов сортимента, отнесенной к его длине (L), и выражают в сантиметрах на метр или в процентах:

. (1)

Овальность измеряют по разности между наибольшими и наименьшими диаметрами соответствующего торца сортимента.

Нарост измеряют по его длине и толщине. Толщина нароста – это расстояние между поверхностью ствола и линией, параллельной поверхности ствола на высоте нароста .

Закомелистость, округлую и ребристую, измеряют по разности между диаметрами лесоматериала, измеренными у комлевого торца и на расстоянии 1 метр от этого торца (рис. 6-а).

Кроме того, ребристую закомелистость допускается измерять по разности между наибольшим и наименьшим диаметром комлевого торца лесоматериала (рис. 6-б): или .

Рис. 6. Измерение закомелистости: а – округлой; б – ребристой

Кривизну простую измеряют по величине стрелы прогиба сортимента в месте его наибольшего искривления (в целых сантиметрах) и относят ко всей длине искривления, измеренной или в метрах, или в процентах от длины искривления, или в долях диаметра вершинного торца (рис. 7-а):

Рис. 7. Измерение кривизны: а – простой; б – сложной

Сложную кривизну измеряют по величине наибольшего искривления, имеющегося на сортименте, аналогично простой кривизне (рис. 7-б):

, если .

3.6 Пороки строения древесины

Наклон волокон измеряют в наиболее типичном месте боковой поверхности сортимента по величине отклонения направления волокон от линии, параллельной оси сортимента, которую определяют на протяжении 1 метра по направления волокон древесины в окорененных сортиментах, или бороздок коры неокоренных и выражают в процентах или целых сантиметрах. В комлевых бревнах наклон волокон измеряют не ближе 1 м от нижнего торца.

Двойная сердцевина не измеряется, учитывается только наличие порока.

Пасынок измеряют по наименьшему диаметру.

Сухобокость измеряют по глубине , ширине и длине .

Прорость открытая измеряется по ее глубине и длине или по наименьшей толщине вырезки , в которую она может быть вписана.

Открытый рак измеряется по ширине , длине и глубине .

3.7 Механические повреждения и дефекты обработки

Заруб, запил измеряют по глубине.

Отщеп, скол, вырыв измеряют по толщине, ширине, длине.

Для выполнения замеров используются следующие инструменты: рулетка длиной не менее 7 м; линейка мерная с упором (длиной не менее 0,5 м); линейка длиной 0,5 м; угольник; шнур-отвес; шнур длиной 7 м.

4. Маркировка круглых лесоматериалов

Круглые лесоматериалы толщиной от 14 см и более маркируют поштучно в пунктах их производства.

Маркировка должна содержать обозначения сорта и толщины лесоматериалов. Если устанавливают один сорт, то маркировка содержит только обозначение толщины.

Реквизиты маркировки наносятся на верхние торцы лесоматериалов, сорт – арабскими или римскими цифрами, толщина (в сантиметрах) – арабскими цифрами. Условные обозначения должны иметь высоту 30-50 мм. Допускается на верхний торец наносить марку, содержащую знаки, указывающие название сортимента (назначение), сорт и толщину, а на нижний торец – клеймо, указывающее название лесозаготовительной организации, номер предприятия и номер браковщика.

Круглые лесоматериалы длиной до 2 м поштучно не маркируются. Если маркировка не поштучная, то пакеты должны иметь ярлык с номером пакета, назначением лесоматериала, количеством бревен и их общим объемом.