CC BY
20
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРОКОВ В ЕЛОВЫХ ОБРЕЗНЫХ ПИЛОМАТЕРИАЛАХ, ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ КОМЛЕВЫХ БРЕВЕН
Я. А. АМЕЛИН, асп. каф. технологии лесопиления и деревообработки МГУЛ
Известно, что пороки древесины распределены неравномерно. Пороками считают недостатки отдельных участков древесины, снижающие ее качество и ограничивающие возможность ее использования [2]. Между тем, неравномерность распределения некоторых пороков в ряде случаев может
быть закономерной. Так, общепризнанным является снижение количества сучков в пиломатериалах из комлевой зоны бревна, которое обосновывается появлением бессучковой зоны в процессе роста дерева [1]. Несмотря на то, что сокращение влияния сучков по мере приближения к комлю не вызы-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2005
67
вает сомнении, недостаточно сведении о том, насколько эти изменения значительны.
В ходе проведенной работы исследовались обрезные доски, выпиленные из комлевых еловых бревен. Пиловочные бревна были получены из различных насаждений северо-востока Московской области. Точные характеристики древостоев, а также особенности местопроизрастания деревьев не были установлены. Пиловочные бревна были отобраны на нижнем складе и маркированы перед распиловкой. Все бревна являлись комлевыми и были получены из живых деревьев. Диаметр бревен находился в пределах 32...42 см. (в верхнем отрезе). Почти все бревна имели ярко выраженную звездчатую закомелистость, которая может служить косвенным признаком произрастания деревьев на влажных почвах в условиях высокого уровня грунтовых вод [3].
В ходе исследования было измерено 196 обрезных досок номинальными размерами 100 х 40 мм (ширина х толщина) и длиной 6 м. Во время измерений учитывалась площадь всех встречаемых и влияющих на качество древесины пороков. Измерения проводились на внешней пласти доски. Подавляющее число пороков составляли сучки. Измерению подлежали сучки диаметром более 8 мм, что обусловлено техническими требованиями для выработки заготовок столярно-строительных изделий.
Учет пороков проводили для всех досок в одном направлении: от комля к вершине, с фиксацией их координат. В результате для каждой доски было получено распределение пороков по ее пласти и, соответственно, по длине.
Каждая доска была разбита на три участка по два метра, на каждом из которых был произведен подсчет суммарной площади пороков. Среднее процентное содержание пороков на участках досок представлено на рис. 1.
Как видно из рис. 1., на участке досок от 0 до 200 см (отсчет ведется со стороны комля по ходу роста дерева) средняя площадь пороков составила 0,584 %. Для следующих участков - соответственно 0,618 и 0,814 %. При этом значения для первого участка находились в интервале от 0,000 % до 3,313 %, второго - от 0,000 % до 4,938 %, третьего - от 0,000 % до 3,375 %.
На рис. 2. представлено распределение досок по суммарной площади пороков в четыре категории. Доски, у которых площадь пороков не превысила 1 % включительно, составили 78,58 %.
Более подробное распределение досок по суммарной площади пороков представлено на рис. 3. Следует учитывать, что при столь дробном делении досок в ряде случаев на распределение в значительной степени могут влиять случайные факторы.
Процентное содержание пороков на участках досок (среднее
по 196-ти доскам)
1
ч?
И 0,8
о
к о а 0,6
о
т 0,4
=
я о 0,2
в
0
0,814
0,584 0,618
0-200
201-400 участки доски, см
401-600
Рис. 1. Гистограмма процентного содержания пороков на участках досок
68
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2005
Распределение обрезных досок по площади пороков на 4 категории, %
50,00
в , 40,00 -о
Ч 30,0с ч
= 20,00 ^ я
& 10,00 В
0,00 ^
0-0,5
0,501-1,0 1,001-1,5
Содержание пороков, %
1,501 и более
Рис. 2. Гистограмма распределения обрезных досок по суммарной площади пороков
Рис.
С), Сг V V V V V Содержание пороков, % 3. Гистограмма распределения обрезных досок по суммарной площади пороков с градацией в 0,1 % Процент вырезок от длины обрезных досок шириной
100мм
9 8
^ 7 ^ ^
3 6 и
& 5
л
05 4
н 4 я
и 3
а 3 о
а 2
В 2
5,62
2,81
1 2 3
Вырезка пороков по одной, двум или трем их длинам
Рис. 4. Величина отходов при различных подходах к раскрою еловых обрезных пиломатериалов на заготовки
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 2/2005
69
С практической точки зрения интересна не столько площадь самих пороков, сколько площадь вырезок с дефектами. Было проведено упрощенное моделирование раскроя досок. Учитывая, что обрезные доски имели небольшую ширину (100 мм), принималось, что дефект удаляется вырезкой, затрагивающей всю ширину доски. На рис. 4. представлено три варианта раскроя. Первый, скорее теоретический, предусматривает удаление дефекта строго по его границам. Второй - вырезку пороков с отступанием в каждую сторону на половину протяженности дефекта по длине доски. Третий - то же, но с отступанием в полный размер порока. Так как при моделировании не учитывалось наложение соседних вырезок друг на друга, все три варианта моделирования пропорциональны. Также принималось, что удаляются все идентифицированные и измеренные пороки (т. е., например, все сучки диаметром более 8мм). Не учитывалось и возможное образование отрезков древесины без пороков, небольшой протяженности, не позволяющей использовать их для сращивания по длине. Однако, несмотря на все указанные ограничения, которые в какой-то степени могут быть нейтрализованы эмпирическими коэффициентами, исследование показало масштабность образования отходов при раскрое еловых обрезных пиломатериалов, вырабо-
танных из комлевых бревен на заготовки сто-лярно-строительного назначения с высокими требованиями к качеству древесины.
Анализ результатов исследовательской работы позволяет сделать следующие выводы:
1. Увеличение площади пороков на пластях обрезных досок, выработанных из комлевых еловых пиловочных бревен, полученных из насаждений северо-востока Московской области, происходит по мере удаления от комля по ходу роста дерева.
2. Суммарная площадь значимых пороков для большинства измеренных досок не превышает 1 %, но реальные потери древесины при их вырезке больше многократно.
Хотя можно предполагать сохранение исследованных тенденций и для еловых пиломатериалов, полученных из древостоев иного происхождения, тем не менее, этот вопрос требует дополнительного изучения. В значительной степени наибольших изменений можно ожидать от величины суммарной площади пороков.
Библиографический список
1. Вагин А.В. Товарность ельников в зависимости от их возраста: Дисс. - М., 1958. - 270 с.
2. ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины. Классификация. Термины и определения. Способы измерения».
3. Погребняк П. С. Общее лесоводство. 2-е издание. - М.: Колос, 1968. - 440 с.
