4708
.pdf
11
Рис. 5. Измерение прироста на торце пиломатериалов
Значение прироста определяют делением суммы длин отрезков на двух
торцах на общее число годичных слоев (10),
, шт. Результат округляется до
0,1 мм.
, мм |
(10) |
У этих же образцов древесины определяется содержание поздней зоны древесины m, как частное от деления суммарной длины поздней зоны древесины на длину измеряемого отрезка b (11).
•100%, (11)
где
– длина поздней зоны древесины в каждом годичном слое, мм, измеряемая с погрешностью не более 0,1 мм.
Приборы и инструменты
Штангенциркуль с погрешностью измерения не более 0,1 мм. Металлическая линейка с погрешностью измерения не более 0,5 мм. Транспортир с погрешностью измерения не более 1 град. Увеличительная лупа с точностью измерения до 0,1 мм.
Влагомер с погрешностью не более 0,1 %.
Весы электронные с погрешностью измерения не более 0,01 г.
12
Методика выполнения работы
Для проведения лабораторной работы используют кондиционированные при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности воздуха (65 ± 5) % образцы древесины двух пород. Образцы изготавливают в форме прямоугольных параллелепипедов с основанием 20x20 мм и длиной вдоль волокон от 10 до 20 мм. Допускается проводить исследование на образцах, предназначенных для других видов испытаний, при наличии плоскости поперечного разреза размером не менее 20 мм в радиальном направлении.
Кроме показателей прироста у образцов определяется плотность (весовым методом) и влажность (влагомером) древесины, по методике, приведенной в лаб. работе № 1. Данные измерений заносятся в табл. 4.
Результаты исследований по содержанию поздней древесины обрабатывают методами математической статистики. По полученным данным строят зависимости вида (рис. 2-3). Далее на основе сравнения полученных результатов со средними данными о плотности древесины Ленинградской области делают выводы.
Таблица 4
Форма представления экспериментальных данных Порода древесины________________
|
|
|
|
|
Суммар- |
Количе- |
|
|
|
|
|
Плотность |
|
|
ное коли- |
|
Содер- |
||
|
|
|
Суммар- |
ство го- |
|
||||
|
Вид пило- |
при |
Влаж- |
че-ство |
Прирост |
жание |
|||
№ |
ная дли- |
дичных |
|||||||
мате- |
12 % |
ность, |
го- |
древе- |
поздней |
||||
и/и |
на отрез- |
слоев в |
|||||||
риала |
влажности, |
% |
дичных |
сины, мм |
древеси- |
||||
|
ков, мм |
1 см, |
|||||||
|
|
кг/м3 |
|
слоев, |
|
ны, % |
|||
|
|
|
|
шт. |
|
||||
|
|
|
|
|
шт. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
Контрольные вопросы:
1.Различия в свойствах ранней и поздней древесины.
2.Прирост древесины. Основные факторы, оказывающие влияние на ширину годичных слоев древесины.
3.Методы оценки содержания поздней зоны древесины.
4.Вариативность ширины годичного слоя в зависимости от региона произрастания.
5.Взаимосвязь между шириной поздней древесины и ее плотностью.
6.Равнослойность древесины.
7.Влияние плотности древесины на ее прочность.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СУЧКОВ В ПИЛОВОЧНЫХ БРЕВНАХ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОРИЕНТИРОВАНИЕ БРЕВЕН
ПРИ РАСПИЛОВКЕ
Цель работы: выявление закономерности распределения сучков на поверхности круглых лесоматериалов хвойных и лиственных пород.
Последовательность выполнения работы
Получить бревна и измерительный инструмент (штангенциркуль, рулетку или метр), произвести осмотр и обмер бревен. Определить породу и место вырезки бревен из хлыста, диаметр бревен в верхнем и нижнем торце, их длину, сбег.
Произвести разметку бревен на несколько (например, пять) равных частей по длине и на четвертины по толщине. Части по длине пронумеровать, начиная от нижнего торца, четвертины слева направо.
Произвести замер количества сучков и их диаметра в каждой части бревна (табл. 5) и в каждой четвертине (табл. 6).
14
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
Результаты замеров сучков по длине бревна |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
№ части |
Количество сучков |
Диаметры сучков, см |
|||||
бревна от |
|
|
|
|
|
|
|
штук |
% |
|
фактический |
средний |
|||
нижнего торца |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее количество |
100 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
Результаты замеров сучков в четвертинах |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
№ четвертины |
|
Количество сучков |
|
Диаметры сучков, см |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
штук |
|
% |
|
фактический |
средний |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Общее количество |
|
100 % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По результатам замеров построить циклограммы:
а) встречаемости (%) сучков по длине бревна (рис. 6); б) встречаемость сучков по среднему диаметру по длине бревна (рис. 7);
в) встречаемость (%) сучков по поверхности бревна в четвертинах (рис. 8);
г) встречаемость сучков по среднему диаметру (мм) по поверхности бревна в четвертинах (рис. 9).
15
Рис. 6.Гистограмма встречаемости
Рис. 7. Гистограмма распределения
сучков по длине бревна, %
сучков по среднему диаметру по длине бревна
Рис. 8. Гистограмма встречаемости |
Рис. 9. Гистограмма размера среднего |
сучков в четвертинах, % |
диаметра сучков в четвертинах, мм |
Провести анализ графических данных.
Сравнить полученные данные с литературными источниками и сделать соответствующие выводы.
Краткие теоретические сведения
Из большого числа пороков наибольшее влияние на качество сырья и вырабатываемой пилопродукции оказывают сучки. Сучок представляет собой часть ветви в теле ствола. Обобщенная схема расположения сучков внутри стволов древесины хвойных пород приведена на рис. 10. Из схемы видно, что зоны расположения сучков по длине ствола можно рассматривать при их про-
16
дольном разрезе по оси в виде двух усеченных параболоидов, обращенных вершинами вниз и основаниями к кроне.
При раскряжевке ствола из комлевой, серединной и вершинной частей получаются бревна с различным количеством и состоянием сучков. В бревнах, полученных из комлевой части, обычно бывает три зоны сучков: центральная – со здоровыми мелкими сучками; средняя, которая охватывает центральную зону, с отмершими сучками, и периферийная – бессучковая или малосучковатая зона.
|
А–А |
|
3 |
А |
А |
|
В–В |
|
2 |
В |
В |
|
С–С |
|
1 |
С |
С |
|
Рис. 10. Схема распространения сучков в стволах: 1 – бессучковая зона; 2 – зона пораженных сучков; 3 – зона здоровых сучков
Серединные бревна имеют две зоны расположения сучков: центральную
– со здоровыми сучками и периферийную – со здоровыми и отмершими сучками. Из вершинной части стволов получаются бревна, которые имеют только одну зону – зону здоровых крупных сучков.
На рис. 10 распространение сучков внутри ствола несколько идеализировано. В действительности имеются отклонения, которые обусловливаются природными факторами, условиями роста дерева.
Неравномерно расположены сучки и по поверхности круглых лесоматериалов. У 70…80 % бревен хвойных пород наибольшее количество сучков концентрируется на поверхности одной или двух противоположных четвертин
(рис. 11).
17
а) |
б) |
Рис. 11. Схема распределения наибольшего количества сучков по поверхности круглых лесоматериалов хвойных пород:
а) в одной четвертине; б) в двух противоположных четвертинах
Контрольные вопросы:
1. Расскажите о распределении сучков по длине хлыста. Почему оно та-
кое?
2.Как изменяется встречаемость сучков по длине в комлевых, срединных
ивершинных бревнах?
3.Как изменяется средний диаметр сучков в комлевых, срединных и вершинных бревнах?
4.Как расположены сучки на поверхности комлевых, срединных и вершинных бревен?
5.Какая существует связь между распределением сучков по длине и поверхности бревен и способами их раскроя на пилопродукцию?
18
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СУЧКОВ ПО ПЛАСТЯМ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАСКРОЙ ДОСОК НА ЗАГОТОВКИ
Цель работы: выявление закономерности распределения сучков по длине и ширине досок.
Последовательность выполнения работы
Получить доски (они должны быть выработаны из бревна, прошедшего анализ на сучковатость в лаб. работе № 3) и измерительный инструмент (метр, штангенциркуль), произвести осмотр и обмер доски. Определить местоположение доски в бревне.
Произвести разметку для разбивки наружной пласти доски на несколько (не менее 5) равных частей по длине и несколько (не менее 4) симметричных относительно оси доски равных частей по ширине (рис. 12).
Рис. 12. Схема разметки наружной пласти доски для разбивки ее на 5 равных частей по длине и 4 равных части по ширине: Вн – ширина
нижнего торца доски; Вв – ширина верхнего торца доски; L – длина доски
19
Произвести замеры диаметров и количества сучков на каждой части доски, начиная от нижнего торца или от центральной оси доски (табл. 7 и 8).
По результатам замеров построить гистограммы встречаемости:
а) количества сучков от расстояния по ширине до центральной оси доски (рис. 13);
б) количества сучков от расстояния по длине от нижнего до верхнего торца (рис. 14);
в) среднего размера сучков (мм) от расстояния по ширине до центральной оси доски (рис. 15);
г) среднего размера сучков (мм) от расстояния по длине до верхнего торца (рис. 16).
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
Результаты замеров сучков по ширине доски |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ части от |
Количество сучков |
Размеры сучков, см |
|
|||||
центральной |
|
|
|
|
|
|
|
|
штук |
% |
|
диаметр |
|
средний |
|
||
оси доски |
|
фактический |
|
диаметр |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
левая |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
правая |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сумма |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8 |
|
|
Результаты замеров сучков по длине доски |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||
№ части доски |
Количество сучков |
|
Размеры сучков, см |
|
||||
от нижнего |
|
|
|
|
|
|
|
|
штук |
|
% |
|
диаметр |
|
средний |
|
|
торца |
|
|
фактический |
|
диаметр |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сумма |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20
Рис. 13. Гистограмма количества |
Рис. 14. Гистограмма средних |
сучков в зависимости от расстояния по |
размеров сучков (мм) в зависимости |
ширине до центральной оси доски |
от расстояния по ширине до |
|
центральной оси доски |
Рис. 15. Гистограмма количества |
Рис. 16. Гистограмма средних |
сучков в зависимости от расстояния по |
размеров сучков (мм) в зависимости |
длине от нижнего до верхнего торца |
от расстояния по длине от нижнего до |
доски |
верхнего торца доски |
Проанализировать полученные результаты, сравнив их с теоретическими. Сделать выводы.
