Научная статья на тему 'Вплив несправжнього ядра деревини бука і явора на акустичні характеристики дерев'яних музичних інструментів'

Вплив несправжнього ядра деревини бука і явора на акустичні характеристики дерев'яних музичних інструментів Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
61
20
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — С С. Мергель

Визначено, що щільність несправжнього ядра висушеної деревини бука лісового вища, ніж у стиглій зоні деревини бука лісового, яка становить відповідно 694 кг/м3 і 660 кг/м3, а щільність несправжнього ядра деревини явора за таких умов нижча й становить 545 кг/м3. Результати експериментальних досліджень підтверджують, що високими акустичними властивостями наділене несправжнє ядро деревини явора, акустична константа якого становить 9,4 м4/(кг⋅с). Застосування деревини явора із несправжнім ядром дає змогу отримати найбільшу інтенсивність звуку дерев'яних музичних інструментів.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of a false nucleus of beech and sycamore wood on the acoustic characteristics of wooden music instruments

It is defined that solidity of the false nucleus of the dried beech wood is higher than in the ripe zone of the beech wood which is accordingly 694 kg/м3 and 660 kg/м3, and the solidity of the false nucleus of the sycamore wood, under such circumstances, is lower and is 545 kg/м3. The result of the experimental researches confirm that the false nucleus of the sycamore wood is provided with high acoustic properties, the acoustic constant of which is 9,4 м4/(kg⋅s). Using of the sycamore wood with the false nucleus allows to get the biggest sound intensity of wooden music instruments.

Текст научной работы на тему «Вплив несправжнього ядра деревини бука і явора на акустичні характеристики дерев'яних музичних інструментів»

Оргашчне сiльське господарство за своею суттю е багатофункцюналь-ною агроекологiчною моделлю виробництва i базуеться на ретельному менеджмент (плануваннi i управлшш) агроекосистем. З метою пiдвищення продуктивност виробництва та якостi продукцй максимально використову-ються бiологiчнi фактори збшьшення природно!' родючостi грунпв, агроеко-лопчт методи боротьби з шкiдниками i хворобами, а також переваги бiорiз-номанiття, зокрема мiсцевих та ушкальних видiв, сортiв, порiд, тощо [5].

В ширшому контекстi, оргашчне сшьське господарство - це практична реалiзацiя в сферi аграрного виробництва загально! концепци "сталого (еколопчно i соцiально збалансованого) розвитку", що задовольняе потреби сьогодення, не ставлячи шд загрозу здатнiсть майбутнiх поколшь задоволь-няти сво! потреби. Воно дае змогу в перспективi узгодити i гармонiзувати економiчнi, екологiчнi та сощальш цiлi в галузi сшьського господарства.

На сьогоднi пiд оргашчне сшьське господарство в свт використову-ють великi площi земель: в Сврош - 5,1 млн. га, в Швшчнш Америцi -1,5 млн. га, в Латинськш Америщ - 4,7 млн. га, а в Австрали - 10,6 млн. га. Ц площi, як i обсяги продукцй систематично зростають.

Укра'на мае значний потенцiал для розширення виробництва оргашч-но! сшьськогосподарсько!' продукцй, li сертифжаци i реалiзацii шляхом ек-спорту, а також для постачання на внутршнш ринок. Водночас розширення виробництва еколопчно чисто!' продукцй сприятиме виршенню ряду акту-альних еколого-економiчних i соцiальних проблем, що юнують у аграрному секторi та характерш для сiльських територiй.

Лгтература

1. Кисельов М.М., Крисачемко В.С., Гардащук Т.В. Методология еколопчного синтезу. Сднють людини та природоохоронних аспекпв. - К.: Наук. думка. - 1995. - С. 122-123.

2. Рейнольд Дж. П., Папедик Р.Н., Парр Дж.Ф. Сбалансированное сельское хозяйство// В мире науки. - 1990, № 8. - С. 60-67.

3. Van Cooten, Cornelis. Land resource economics and sustainable development/ - Van Cuver, 1993, pp.79.

4. Barnet V., Payne R., Steiner R. Agricultural sustainability: Economic, Environmental and Statistical Considerations. - Chichester, 1995, pp. 4-13.

5. Вовк В. Свiтовi тенденцп розвитку оргашчного землеробства i його перспективи в Укршш// Матерiали семшару "Сучасш тенденцп виробництва та маркетингу оргашчно!' про-дукцп", м. Л^в: Проект Аграрного Маркетингу, 2004. - С. 4-8.

УДК 681.817.061.6 Ст. наук. ствроб. С.С. Мергель,

канд. техн. наук - УкрДЛТУ

ВПЛИВ НЕСПРАВЖНЬОГО ЯДРА ДЕРЕВИНИ БУКА I ЯВОРА НА АКУСТИЧН1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕРЕВ'ЯНИХ

МУЗИЧНИХ ШСТРУМЕНТ1В

Визначено, що щшьнють несправжнього ядра висушено'1 деревини бука люового вища, нiж у стиглш зонi деревини бука люового, яка становить вiдповiдно 694 кг/м3 i 660 кг/м3, а щшьнють несправжнього ядра деревини явора за таких умов нижча й становить 545 кг/м3. Результати експериментальних дослщжень тдтверджують, що високими акустичними властивостями надшене несправжне ядро деревини явора, акустична константа якого становить 9,4 м4/(кг-с). Застосування деревини явора iз несправжнiм ядром дае змогу отримати найбiльшу iнтенсивнiсть звуку дерев'яних музичних iнструментiв.

Senior scientific employee S.S. Merhel - USUFWT

Influence of a false nucleus of beech and sycamore wood on the acoustic characteristics of wooden music instruments

It is defined that solidity of the false nucleus of the dried beech wood is higher than in the ripe zone of the beech wood which is accordingly 694 kg/м3 and 660 kg/м , and the solidity of the false nucleus of the sycamore wood, under such circumstances, is lower and is 545 kg/м3. The result of the experimental researches confirm that the false nucleus of the sycamore wood is provided with high acoustic properties, the acoustic constant of which is 9,4 M4/(kg-s). Using of the sycamore wood with the false nucleus allows to get the biggest sound intensity of wooden music instruments.

Мета дослщження - вивчення причин i наслщюв щодо запоб^ань ут-ворення несправжнього ядра та впливу цих факторiв на фiзичнi властивост анатомiчноl будови деревини листяних розЫяносудинних порщ.

Несправжне ядро попршуе зовтшнш вигляд i понижуе фiзико-меха-тчт властивост деревини. Тому дослщження впливу фiзико-механiчних властивостей, вшу насаджень та способiв рубок на кшьюсть дерев бука люо-вого, пошкоджених несправжшм ядром та без несправжнього ядра, створю-ють передумови для ощнки кшьюсного i яюсного виходу сировини, а також дають змогу з'ясувати фiзичну суть утворення несправжнього ядра в деревиш листяних розсiяносудинних порщ.

Анал1з в1домих досл1джень

Попередниками встановлено, що мертвi гiлки та мехашчш пошкод-ження е причиною утворення шдвищено! концентраци СО2, а концентращя О2 всерединi стовбура зменшуеться [1]. Таким чином, ця умова викликае змь ну pH-рiвня та утворення кислотного середовища, яке токсичною дiею впли-вае на клiтини паренхiми i призводить до утворення тилл, що пояснюе причину утворення несправжнього ядра.

Характерною ознакою структурно! будови деревини бука люового е фiзико-механiчнi властивостi як стигло! зони, так i несправжнього ядра, яю вiдрiзняються мiж собою за сво1м значенням. Несправжне ядро листяних роз-сiяносудинних порiд мае своерщну форму i колiр забарвлення. Несправжне ядро класифшують за структурною ознакою, його розмiром залежно вiд дь аметра стовбура, за вiком насаджень, за висотою стовбура, за яюстю дшово! деревини та за причиною утворення несправжнього ядра. Необхщно заува-жити, що були визначенi волопсть свiжозрубаноl деревини стигло! зони й несправжнього ядра листяних розЫяносудинних порщ на висотi коренево! шийки, на висот 1,3 м вiд не!, посередиш стовбура та з тд крони стовбура. Основним фактором щодо юлькост дерев iз несправжнiм ядром е вш насаджень. Кшьюсть дерев iз несправжнiм ядром на висот 1,3 м вiд коренево! шийки у вiцi 100-120 роюв становить 54 %, а у вщ 160-180 рокiв 77 % [2].

Проводились спостереження за змшою вологи бука люового протягом року. Волога свiжозрубаноl деревини бука люового становила у сiчнi 93,4 %, у березт - 63,3 %, у квiтнi - 88,8 %, у травнi - 79,1 %, у липнi - 60,3 %, у жовтнi - 66,2 %, у листопадi - 77,5 % та у грудш - 90,9 % [3, 4]. Виходячи з проведених рашше дослiджень, випливае, що робгг, присвячених вивченню

впливу вологи свiжозрубано! деревини бука люового за висотою стовбура протягом року, недостатньо.

Дуже важливим фактором у процес вивчення анатомiчно! будови, макроструктури, фiзичних властивостей деревини бука люового та 11 еколо-гiчно-господарського значення е якiсть. На якiсть деревини бука лiсового ю-тотно впливають такi показники як кiлькiсть рiчних приростiв в 1 см, частка тзньо! деревини в рiчному прирост та вмiст анатомiчних елементiв. Важли-вою причиною утворення несправжнього ядра е проникнення спорiв грибiв та бактерш у стовбур дерева. Вперше були проведенi дослiдження впливу ви-сотно-екологiчного градiента на вологу свiжозрубано! деревини бука люово-го з рiзних висот н.р.м. Визначено оптимальне значення вологи свiжозруба-но! деревини бука люового для дiапазону висот 750-900 м н.р.м. яке стано-вить 80,8 % [5], проте автор не вказав, в як мюящ року були проведет дос-лщження. Утворення несправжнього ядра деревини листяних порщ залежить вiд двох основних факторiв - зменшення вологи в стиглш деревинi до 60 % [5] i зменшення життево! активностi (старiння) клiтин паренхiми, яке призво-дить до утворення тилл, що закупорюють судини.

Методика проведеммя дослщжень

Однiею з важливих акустичних характеристик деревини з несправ-жшм ядром, яка застосовуеться як первинний критерш придатностi 11 для ви-готовлення дерев'яних музичних iнструментiв, а саме, чи вона забезпечить високу штенсившсть випромшювання звуку, е акустична константа А, яку вимiрюють у м4/(кг-с) [6]. Вона, як вщомо, визначаеться динамiчним модулем пружностi Е у ГПа та 11 шдльшстю р у кг/м3 або, враховуючи, що Е = р ■ с2 виражаеться швидкiстю поширення звуку у деревиш с у м/с. Тодi акустичну константу А визначимо за формулою:

А = С

Е

4. (1)

р

р к

Визначення абсолютно! вологи деревини здшснюють за допомогою електронно1 ваги з похибкою зважування не бшьше 0,005 г. Визначення вологи в момент випробування проводили на зразках розмiром 20x20x30 мм. Зваженi зразки кладуть у сушильну камеру для висушування до повного зневоднення. Абсолютну вологу Жабс у вiдсотках вираховують за формулою:

т _ т

Жабе = т-0100%, (2)

т0

де: mw - маса волого! деревини, кг; т0 - маса висушено! деревини, кг.

Визначення шдльност рЖ в кг/м волого! деревини в момент випробування проводили на зразках розмiром 20x20x30 мм за формулою:

т

Рж = Т , , (3)

аж ■ Ьж ■ 1Ж

де: mW - маса зразка волого! деревини в момент випробування, кг; aW, Ь1¥, ^ - розмiри зразка волого! деревини в момент випробування, м.

Щшьтсть р0 деревини в абсолютно висушеному сташ вираховують у кг/м3 за формулою:

Р0 = т, (4)

У0

3

де т0i У0 - маса у кг й об'ем у м зразкiв в абсолютно висушеному стат. Об'емна порислсть мае практичне значення для яюсно! оцiнки технологiчних властивостей деревини.

Об'емну пористiсть деревини вираховують у вщсотках за формулою:

П =

г \

Р0

1 -

Рд.

•100%, (5)

р- /

де: р0 - щiльнiсть деревини в абсолютно висушеному сташ, г/см3; рдр - щiль-шсть деревинно! речовини, яка приймаеться 1,53 г/см .

Результати дослщжень

Визначення впливу несправжнього ядра на фiзико-акустичнi власти-востi деревини бука люового i явора проводились на зразках завдовжки 600 мм та поперечним перетином 20x20 мм, вирiзаних вздовж волокон iз мо-дельних дерев Суходшьського лiсництва Бiбрського ДЛГ. Зразки були виго-товленi iз дерев бука люового i явора на висот коренево! шийки, на висот 1,3 м вiд не!, посередиш стовбура та на висотi 1 м з шд крони. При цьому спочатку вимiрювались параметри впливу несправжнього ядра на фiзико-акустичш властивостi деревини бука лiсового i явора у свiжозрубаному станi з вологою Wmax, а пiзнiше - висушеш. Результати вимiрювань та визначеш на !х пiдставi фiзико-акустичнi властивост свiжозрубано! деревини бука люово-го i явора подано у таблицi, тут же визначена пористiсть П, % висушено! деревини бука люового i явора стигло! зони та несправжнього ядра стовбура, для стигло! деревини бука пористють становить 57 %, для несправжнього ядра бука пористють становить 54 %, а для стигло! деревини явора пористють становить 63 % й для несправжнього ядра явора - 66 %. Також визначено по-казники вологи W, % свiжозрубано! деревини бука люового i явора стигло! зони та несправжнього ядра стовбура, для стигло! деревини бука волога ста-новить 83 % яка бшьша вщ несправжнього ядра бука й становить 66 %, а у стигло! деревини явора волопсть становить 73 %, яка менша вщ несправжнього ядра явора i становить 100 %.

Для визначення акустично! константи А, було експериментально визначено швидюсть поширення звуку с у висушених зразках деревини бука ль сового i явора та знятi !х резонанснi кривi на резонанснiй частой за допомо-гою методу електронно! дiагностики акустичних властивостей деревини [6]. Результати вимiрювань швидкостi звуку, а також розрахунку на !х пiдставi акустично! константи А, подано в табл.

Табл. Вплив несправжнього ядра на фiзико-акустичнiхарактеристики _свiжозрубаноi деревини бука л'шового i явора_

Порода, H Стигла деревина Несправжне ядро

квартал, видш стовбура, м W, % pW, кг/м3 Po, кг/м3 4 А, м /(кг-с) W, % pW, кг/м3 Po, кг/м3 4 А, м /(кг-с)

Бук 0,5 85 967 634 7,4 58 907 728 6,5

24 6,0 80 998 711 6,6 53 852 673 7,0

4/6 12,0 84 978 635 7,4 67 913 694 6,8

Явiр 0,5 75 818 548 8,7 91 871 510 9,4

24 6,0 64 839 589 8,1 90 967 545 8,7

4/6 12,0 67 818 564 8,5 90 956 527 9,1

Бук 0,5 80 923 616 7,7 71 947 662 7,1

30,31 6,0 80 966 663 7,1 77 985 662 7,1

6,7 12,0 90 922 598 7,9 70 902 626 7,5

Явiр 0,5 80 911 582 8,2 93 1013 575 8,3

30,31 6,0 83 873 586 8,1 93 1046 549 8,7

6,7 12,0 67 861 579 8,2 90 910 547 8,7

Висновки

Отримаш результати вимiрювань дадуть змогу точшше ощнити вплив несправжнього ядра деревини бука i явора на акустичш характеристики де-рев'яних музичних шструменлв, а також порiвняти ix з властивостями iнших частин стовбура, що дае змогу використовувати останш для порiвняння при виготовленнi музичних шструменлв. Це, в свою чергу, забезпечить можли-вiсть ушфшацй технолопчних процесiв, удосконалення конструкци музичних шструменлв та прогнозування i'x акустичних характеристик (рис.).

1100 -

1050 -1000 -950 -900 -850 -

ú 800 "

I 750 -

л

■S 700 -

а

650 -600 -550 -500 -

бук бук яшр яшр

ст. д.* н. я.* ст. д.* н. я.*

Рис. Дiaгрaмa середнЫ значень w(mbHocmi стигло'1 деревини та несправжнього ядра бука л^ового i явора: ст. д.* - стигла деревина, н. я.* - несправжне ядро

1. Проведет дослщження в насадженнях Суходшьського люництва Бiбр-ського ДЛГ дали змогу встановити, що кшьюсть дерев листяних розЫя-носудинних порщ бука люового i явора, пошкоджених несправжшм ядром у вщ 110 роюв, становить 100 %.

998

□ з деякою вологою Ивисушена 1013

913

853

660

1

694

567

545

2. Визначено, що щiльнiсть несправжнього ядра висушено! деревини бука лiсового вища, нiж у стиглiй зонi деревини бука люового, яка ста-

3 3

новить вщповщно 694 кг/м й 660 кг/м , а щшьтсть несправжнього ядра деревини явора, за таких умов, нижча й становить 545 кг/м .

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Результати експериментальних дослщжень шдтверджують, що висо-кими акустичними властивостями надшене несправжне ядро деревини явора акустична, константа якого становить 9,4 м4/(кг-с).

4. Застосування деревини явора i3 несправжшм ядром дае змогу отрима-ти найбшьшу iнтенсивнiсть звуку дерев'яних музичних iнструментiв.

Лiтература

1. Büren S. Buchenrotkerr: Erkennug, Verbreitung und wirtschaftliche Bedeutung// Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen. - 1998, № 12. - S. 955-970.

2. Höwecke B. Untersuchungen zum Farbkern der Buche (Fagus sylvatica L.) in Baden Württemberg// Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen. - 1998, № 12. - S. 971-990.

3. Krzysik F. Nayka o drevnie. - Warszawa. - 1978. - 653 S.

4. Молотков П.И. Исследование влажности древесины бука// Лесной журнал. -1961, № 5. - С. 133-136.

5. Сопушинський 1.М. Вплив люорослинних умов твденно-захщного мегасхилу Украшських Карпат на властивост деревини бука люового (Fagys sylvatica L.)/ Дис. канд. с.-г. наук. - Львiв: УкрДЛТУ, 2001. - 177 с.

6. Якубенко В.М., Мергель С.С. Вплив порщ деревини на яюсть звучання дерев'яних музичних шструменпв// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Львiв: УкрДЛТУ. - 2004, вип. 14.1. - С. 93-97._

УДК 630 П5 Acnip. М.М. Казимир1;

доц. П.Б. Хоецький, канд. с.-г. наук - УкрДЛТУ

ПОШИРЕННЯ КОЗУЛ1 еВРОПЕЙСЬКО1 (CAPREOLUS CAPREOLUSL.) В УГ1ДДЯХ ЛЬВ1ВСЬКО1 ОБЛАСТ1

Проаналiзовано чисельшсть Capreolus capreolus L. в упддях Львiвськоi область За перiод з 1999 р. по 2004 р. щшьшсть популяцп перебувала в межах вщ 2,6 до 8,2 особин на 1000 га. Найбшьша щшьшсть виду зареестрована на P03T044i та Полюсу найменша - в Передкарпатп.

Doctorate М.М. Kazimir; doc. P.B. Khojetsky - USUFWT Occupation of Capreolus capreolus L. in lands Lviv region

The quantity analyses Capreolus capreolus L. in lands of Lviv region. For period from 1999 to 2004 the closeness of population changed within the limits from 2,4 to 8,2 individuals. The most closeness of species was registered in Roztocha and Polissi, the least -in Peredkarpathya.

Загальна площа мисливських упдь Льв1всь^' обласп становить понад 1,75 млн. га. Охороною, використанням та вщтворенням тваринного св1ту, ве-денням мисливського господарства в обласп займаються 62 користувач1 мисливських упдь, серед них: Льв1вська обласна оргашзащя УТМР - 420 тис. га (23,9 % загальноi площд), Льв1вське обласне TMiP "Лшвник" - 319 тис. га

1 Наук: керiвник: проф. В. Д. Бондаренко, канд. с.-г. наук - УкрДЛТУ

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.