CC BY
66
Технология деревянного домостроения
24 • 7,2-- 0,57 кВт = 98,5 кВт-ч.
При этом будет высушено 12 бревен общим объемом V = 0,294 м3 х 12 = 3,5 м3 . Следовательно, для сушки 1 м3 бревна от 100 % начальной влажности до 15 % конечной влажности предлагаемая установка СВЧ сушки затратит всего 28 кВт-час электроэнергии. Такие малые затраты электроэнергии можно объяснить только тем, что основная масса воды выходит из бревна (бруса) в жидкой фазе, а не в виде пара. Однако для определения реальных затрат электроэнергии на сушку 1 м3 бревен для целей домостроения
установкой СВЧ сушки необходимо провести экспериментальные сушки в предлагаемой опытной установке.
Основные характеристики предлагаемой установки СВЧ сушки бревен и бруса для целей домостроения представлены в таблице.
Библиографический список
1. Серговский, П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины / П.С. Серговский, А.И. Расев. - М.: Лесная пром-сть, 1987. - 360 с.
2. Уголев, Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения / Б.Н. Уголев. - М.: Лесная пром-сть, 1986. - 360 с.
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗМЕРНО-КАЧЕСТВЕННЫХ
характеристик березовых пиломатериалов
Е.В. КРАВЦОВ, зав. отд. лесопиления и д/о пром-сти ФГУП «ГНЦЛПК», асп. МГУЛ
Одним из факторов, определяющих объемный выход заготовок из пиломатериалов, является качество древесины. При этом теоретически объемный выход заготовок можно приблизить к максимальному, если использовать пиломатериалы, соответствующие по качеству заготовок. Но в большинстве случаев пороки, присутствующие в пиломатериалах, не всегда допускаются в заготовках.
В основу показателей, определяющих оценку качества пиломатериалов и заготовок в действующих стандартах, положен принцип отнесения пиломатериалов и заготовок с приблизительно однородными эксплуатационными свойствами к одному сорту.
Однако качественная оценка и посор-тное деление достаточно сложный процесс. Так, например, количество сучков в пиломатериалах и деталях по ГОСТ 8486-86 определяется одновременно максимальными размерами сучка, количеством сучков на погонный метр, а также в долях ширины пласти и толщины кромки доски или детали. Кроме того, учитываются качество и степень срастания сучка с древесиной.
Во многих странах проводится много исследований по оценке качества древесины, определению и систематизации сортообразу-
kravtsovev@mail.ru
ющих пороков, их распространению в древесном сырье и пиломатериалах.
Однако в пиломатериалах почти всегда имеются пороки, не допускаемые в заготовках. Одним из первостепенных сортообразующих пороков как для пиловочного сырья, так и для пиломатериалов являются сучки. Это можно подтвердить, рассматривая проводимые в разное время научные работы как исследовательскими институтами, так и отдельными учеными.
По мнению П.П. Аксенова [1], необходимо было создание единой шкалы оценки качества древесины, как в бревнах, так и в пиломатериалах и заготовках. По этой шкале предполагалось деление древесины на классы, с указанием абсолютных размеров допускаемых пороков. И затем производить раскрой пиломатериалов на заготовки соответствующих классов, тем самым значительно снизить отходы.
В.Ф. Ветшева [3] отмечает, что при теоретическом решении возможен дифференцированный учет пороков. При этом необходимо учитывать, что наиболее встречающимся пороком являются сучки.
Качество пиломатериалов она предлагала оценивать качественным коэффици-
90
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 8/2012
Технология деревянного домостроения
ентом, определяющим количество пороков в определенной зоне доски. При этом при наличии разных качественных зон в доске ее качество определяется по самому низкому коэффициенту качества. Коэффициент качества партии досок рассчитывается как среднее арифметическое, с учетом объема пиломатериалов, полученных из каждой зоны.
Выполненные работы Т.С. Сластенко [8], В.В. Кислым [5] направлены на совершенствование методов оценки качества пиломатериалов, предназначенных для раскроя. В этих работах особое внимание уделяется неоднородности качества по длине пиломатериалов одного сорта. Авторы предлагают неоднородность качества досок учитывать при оценке сортности каждого метрового участка ее длины и суммировании соответствующих значений коэффициента сортности [5]. По их мнению, главным в определении сорта пиломатериалов является размещение пороков древесины по длине доски.
Стоит отметить, что действующая нормативно-техническая документация устанавливает технические требования к пиломатериалам, предназначенным для использования в народном хозяйстве и на экспорт [4].
При этом установленные нормы ограничения пороков по ГОСТ 8486-86 не в полном объеме учитывают влияние пороков на выход заготовок и пиломатериалов. Поэтому при использовании пиломатериалов по ГОСТ 8486-86 для использования, например, деталей столярно-строительных изделий, не обеспечивается постоянный выход заготовок из досок одного сорта. Среди досок 2-4 сортов встречается не более 2-5 % таких, у которых каждый метр длины соответствовал бы одному сорту.
У остальных пиломатериалов по ГОСТ 8486-86 сортность по длине доски распределяется от второго до четвертого. Распределения обрезных сосновых пиломатериалов по наличию в досках участков разной длины с повышенной сортностью показывают, что с понижением сортности неоднородность качества досок по длине возрастает [7].
С точки зрения В.В. Кислого и Т.С. Сластенко, главным в установлении сорта
является размещение пороков древесины по длине доски, поскольку основным критерием оценки качества для обрезных пиломатериалов является выход заготовок одного сорта из необрезных пиломатериалов.
В своей работе А.М. Боровиков [2] утверждает, что для совершенствования производства и использования пилопродукции необходимо отказаться от требований по качеству в функционирующих стандартах на пиломатериалы и заготовки общего назначения. Так как чем меньше список требований по качеству, тем шире будет диапазон пиломатериалов с допускаемыми параметрами. Он предлагает разделить производство пиломатериалов по функциональному назначению:
- облицовочные;
- поделочные;
- конструкционные.
А.М. Боровиков посредством сбора заключений высококвалифицированных специалистов отметил основные свойства пиломатериалов, используемых в различных деревоперерабатывающих производствах.
Так, при производстве столярно-строительных изделий следует применять пиломатериалы с основным критическим признаком - прочностью при поперечном изгибе, с основными признаками - сопротивляемостью образованию сколов и трещин при обработке резанием, прочностью при скалывании вдоль волокон, деформативностью при поперечном изгибе.
По критическим и основным признакам к пиломатериалам для столярно-строительных изделий очень близки пиломатериалы для тары и упаковки. Для них прочность при продольном сжатии переведена из несущественных признаков в основные, несущественные признаки - сопротивляемость резанию, прочность при продольном растяжении и поперечном смятии, деформативность при скалывании вдоль волокон, продольном сжатии и поперечном смятии, сопротивление древесины выдергиванию гвоздей (шурупов).
Изделиям для мебельного производства к критическим признакам необходимо относить сопротивляемость образованию сколов и трещин при механической обработке,
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 8/2012
91
Технология деревянного домостроения
Рис. 1. Фотография доски
прочность при скалывании вдоль волокон и поперечном изгибе, к основным - деформа-тивность при поперечном изгибе и сопротивляемость резанию.
Пиломатериалы для изготовления деталей для корпусной мебели должны характеризоваться двумя критическими признаками: сопротивляемость образованию сколов и трещин при механической обработке и прочностью при поперечном смятии, тремя основными: сопротивляемостью резанию, прочностью при скалывании, толщиной, а также восемью несущественными: соответствием размеров номинальным шириной, длиной, правильностью формы поперечного сечения,
'■р
о4-
>10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Рис. 2. Гистограмма распределения сучков по диаметрам в исследуемой партии пиломатериалов, %
способностью к склеиванию, отсутствием пустот, нарушающих связи между волокнами древесины в поперечном направлении, деформативностью при поперечном смятии, способностью удерживать лакокрасочные покрытия.
Пиломатериалы для производства деталей для мягкой мебели, как и пиломатериалы для изготовления деталей для корпусной мебели, также должны характеризоваться двумя критическими и тремя основными признаками. Однако к критическим следует отнести прочность при изгибе и сопротивляемость образованию сколов и трещин при механической обработке, а к основным - прочность при скалывании вдоль волокон и продольном сжатии, деформативность при поперечном изгибе. Несущественные свойства - деформативность при продольном сжатии, прочность при продольном растяжении и скалывании вдоль волокон, износостойкость, соответствие размеров номинальным, сопротивление древесины выдергиванию гвоздей (шурупов), сопротивляемость механической обработке.
92
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2012
Технология деревянного домостроения
Пиломатериалы для изготовления деталей для решетчатой мебели характеризуются критическим признаком - прочностью при изгибе, а два других (прочность при скалывании и сопротивляемость образованию сколов и трещин) переведены в категорию основных. Несущественные свойства - сопротивляемость резанию, деформативность при изгибе, прочность при сжатии и способность к склеиванию.
Для практического изучения размерно-качественных характеристик березовых пиломатериалов экспериментальные работы по определению объемного выхода заготовок из необрезных березовых пиломатериалов проводились в ООО «Лесопромышленная компания «НАВЛЯ» Брянской области, Нав-линского района, п. Клюковники.
Круглые лесоматериалы, распиленные ленточнопильным станком «SERRABavaria» на необрезные пиломатериалы, подавались на специально отведенный участок, где проводились измерения их размерно-качественных характеристик. Объем выборки составил 160 березовых необрезных досок, длиной 3 м.
В процессе проведения эксперимента каждая доска была сфотографирована во всю длину (рис. 1).
Измерения размерно-качественных характеристик березовых пиломатериалов проводились согласно ГОСТ 2695-83 Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия.
При этом измерялись следующие показатели:
- Длина доски (L), см.
- Ширина доски (B), см. (Измеряется в трех местах по длине, от комля. Измерения проводятся по наружной пласти доски: на торцах и в ее середине. Полученные значения округляются до целого числа).
- Измеряемые пороки: сучки пласте-вые всех видов, червоточина более 3 мм, механические повреждения и пороки обработки (Вписываются в прямоугольник (рис. 2), одна из сторон полученного прямоугольника должна быть параллельна продольной оси доски). Стороны прямоугольника (а) и (b) измеряются в миллиметрах. Координаты описанного
прямоугольника определяются путем измерения наименьшего его расположения от продольной оси доски (h) и нижнего торца доски (/). Координаты пороков, располагающихся слева от продольной оси доски, фиксируются со знаком «Минус», справа - «Плюс».
- Кривизна (если присутствует). Величину стрелы прогиба измеряют по отклонению от прямолинейности сортимента в месте наибольшего искривления и выражают в целых сантиметрах на 1 м длины искривления.
Измерению также подлежат гнили и трещины (по наименьшей толщине вырезки, в которую они могут быть вписаны).
Измеренные координаты пороков необрезных пиломатериалов заносились в специально разработанную программу, позволяющую произвести расчет длин бездефектных участков пиломатериалов, а также их суммарный объем и площадь.
Библиографический список
1. Аксенов, П.П. Теоретические основы раскроя пиловочного сырья / П.П. Аксенов. - М.: Гослесбу-миздат, 1960. - 216 с.
2. Боровиков, А.М. Составляющие качества пиломатериалов / А.М. Боровиков, В.Н. Лохов. - М.: Механическая обработка древесины, 1983. - Вып. № 10. - 12 с.
3. Ветшева, В.Ф. Теоретические и экспериментальные исследования раскроя крупномерных пиловочных бревен хвойных пород Сибири и Дальнего Востока: дисс. ... д-ра техн. наук / В.Ф. Ветшева.
- Л.: ЛТА, 1974. - 340 с.
4. ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия. [Текст]. - Введ.01.01.88.
- М.: Стандартинформ, 2006. - 13 с.
5. Кислый, В.В. Оценка качества продукции лесной и деревообрабатывающей промышленности / В.В. Кислый. - М.: Лесная пром-сть, 1975. - 224 с.
6. Кислый, В.В. Новый метод оценки качества пиломатериалов. Обзорная информация / В.В. Кислый, Т.С. Сластенко. - М.: ВНИПИЭИлеспром, 1985.
- 32 с.
7. Рыкунин, С.Н. Рациональное использование древесного сырья в производстве заготовок: дис. ... д-ра техн. наук / С.Н. Рыкунин. - М.: МЛТИ, 1987.
- 366 с.
8. Сластенко, Т.С. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния качества пиломатериалов на выход стройдеталей: дис. ...канд. техн. наук / Т.С. Сластенко - М., 1978. - 24 с.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 8/2012
93
