CC BY
59
Науковий BiCHHK, 2004, вип. 14.1
Як вщомо з лггературних даних, шорстюсть, навпаки, позитивно впли-вае на процес змочування поверхш шпону адгезивом. Наявшсть нер1вностей призводить до зменшення крайового кута i, отже, до покращення змочування поверхонь iз бшьшою шорсткiстю порiвняно з "гладкими". На пдрофшьнш поверхнi деревини адгезив легко проникае в нерiвностi, що зумовлюе покращення змочування шорстких поверхонь шпону. 3i збiльшенням пдрофобнос-ii поверхнi наявнiсть шорсткостi погiршуе змочування, тому що рщина не в змозi проникнути в нерiвностi шорстких поверхонь. Тому для покращення контакту клею iз шпоном при виборi режимiв сушiння лущеного шпону вар-то встановлювати бшьш м'якi режими, або застосовувати додатковi операцiï, яю спрямованi на покращення гiдрофiльних властивостей поверхш.
Перспективнiсть використання прокату сухого шпону е одним iз прог-ресивних напрямкiв фанерного виробництва. Шсля прокату поверхня шпону стае бшьш гладкою i блискучою. Наявш на поверхш шпону мiкронерiвностi втискаються в приповерхневий шар, зменшуеться шорстюсть поверхш, пок-ращуеться поверхнева ïï актившсть, що призводить до кращого змочення адгезивом, зменшуеться рiзнотовщиннiсть шпону.
Лггература
1. Мурзин B.C. Адгезионные свойства березового шпона. - Деревооб. пром-сть, 1976. № 5.
2. Герасимов Ю.Г., Израилит А.Б. О перспективах прокатки шпона в производстве слоистой древесины!// Станки и инструменты деревообраб. пр-в. Вопр. надежности и долговечности. - Л.: ЛТА, 1983. - С. 105-108._
УДК 681.817.061.6 Доц. В.М. Якубенко, канд. техн. наук - НУ "Лъвшсъка полЬтехтка"; ст. наук. ствроб. С. С. Мергелъ, канд.техн. наук - УкрДЛТУ
ВПЛИВ ПОР1Д ДЕРЕВИНИ НА ЯК1СТЬ ЗВУЧАННЯ ДЕРЕВ 'ЯНИХ МУЗИЧНИХ 1НСТРУМЕНТ1В
Результата експериментального визначення акустичних характеристик деревини рiзних порщ дають змогу зробити висновок про те, що за значениям комплексно' акустично'1 константи ялина е найкращим матерiалом для виготовлення дек де-рев'яних музичних iнструментiв. Застосування деревини ялини дае змогу отримати найбiльшу iнтенсивнiсть звуку та найменшi втрати звуково'1 енерги. Результати ек-сперименту пiдтверджують, що високими акустичними властивостями серед шших порщ характеризуеться червоне дерево.
Doc. V.M. Yakubenko - NU "L'vivpolytechnic"; senior scientific employee S.S. Merhel - USUFWT
Influence of wood species on the sound quality of wooden music instruments
According to the results of experimental determination of different wood species acoustic characteristics one can do conclusions that by the meaning of complex acoustic constant spruce is the best material for making sounding boards for wooden music instruments. Use of spruce wood allowed to get the greatest intension of sound and the least loss of sound energy. Results of the experiment confirm that mahogany among other species is characterized by high acoustic properties.
3. Технологш та устаткування деревообробних пщприемств
93
У^ашський дepжавний лicoтexнiчний yнiвepcитeт
1. Вступ. Бaгaтo aкycтичниx cиcтeм та дepeв'яниx мyзичниx rncipy-мeнтiв вигoтoвляють iз дepeвини, пpичoмy для вигoтoвлeння rax чи iншиx дeтaлeй та вyзлiв мyзичниx iнcтpyмeнтiв викopиcтoвyють piзнi пopoди дepeв. Так, для вигoтoвлeння дeк cтpyнниx дepeв'яниx мyзичниx iнcтpyмeнтiв вига-pиcтoвyють xвoйнi пopoди: ялину, ялицю, coœy кeдpoвy. З ниx ocнoвнoю го-poдoю, яка нaйшиpшe викopиcтoвyeтьcя, e вce таки ялина, пpичoмy mrnpa-щoю e бiлocнiжнa ялина, яка виpoщyeтьcя в Aльпax, iз якoï вигoтoвляють дe-ки дopoгиx виcoкoякicниx мyзичниx iнcтpyмeнтiв. Iншi дeтaлi та вузли дe-peв'яниx мyзичниx iнcтpyмeнтiв (нижнi дeки, бoки, грифи тoщo) виготовля-ють iз дepeвини лиcтяниx пopiд: клeнa, явopa, ropixa чopнoгo, пaлicaндpa, чepвoнoгo та чopнoгo дepeвa. З ниx нaйкpaщим e шд^ьте чopнe дepeвo, якe мae yнiкaльнi aкycтичнi влacтивocтi. На вщмшу вiд дepeвини лиcтяниx пopiд iз пpямoвoлoкниcтoю cтpyктypoю, дepeвинa чepвoнoгo дepeвa мae ocoбливy вiдмiннicть - да piвнoмipнa пyтaнoвoлoкниcтa cтpyктypa, яка пoтpeбye дoдaт-кoвoгo вивчeння. Heoбxiднo зазначити, щo вимoги дo peзoнaнcнoï дepeвини завжди були e й будуть актуальними. Дepeвинa пoвиннa бути пpямoвoлoк-ниcтoю з piвнoмipнoю шиpинoю piчниx пpиpocтiв й бeз тaкиx вад як cyчки, poгiвкa i mxra вoлoкoн, якi нeгaтивнo впливають й piзкo пoнижyють швид-кicть пoшиpeння звyкoвиx кoливaнь.
Koжнa зi згаданж вищe пopiд дepeвини xapaктepизyeтьcя cвoeю офук-тypoю, щiльнicтю, пopиcтicтю та в'язкютю, якi icтoтнo впливають на ïï акуетич-нi влacтивocтi. Oтжe, пpи заа^^ант дepeвини для вигoтoвлeння дepeв'яниx музичнж iнcтpyмeнтiв вaжливo oцiнювaти ïï aкycтичнi влacтивocтi, ocкiльки вщ ниx зaлeжить якicть звучання дepeв'янoгo мyзичнoгo iнcтpyмeнтa. Бaгaтo ви-poбникiв дepeв'яниx мyзичниx iнcтpyмeнтiв oцiнюють акуетичш влacтивocтi piзниx пopiд дepeвини cyб'eктивнo (на cлyx), зoкpeмa, за ïï в^гу^м на гостуку-вання го шй. Oднaк пpи мacoвoмy вигoтoвлeннi дepeв'яниx мyзичниx iroipy-мeнтiв нeoбxiднi oб'eктивнi aкycтичнi xapaктepиcтики дepeвини, як мoжнa бyлo би визначати за дoпoмoгoю вимipювaльниx пpилaдiв та aпapaтypи.
2. Aкycтичнi xаpактepиcтики дepeвини. Oднieю з вaжливиx аку^ тичниx xapaктepиcтик дepeвини, яка зacтocoвyeтьcя як пepвинний кpитepiй пpидaтнocтi ïï для вигoтoвлeння дepeв'яниx мyзичниx iнcтpyмeнтiв, а caмe, чи вoнa зaбeзпeчить виcoкy iнтeнcивнicть випpoмiнювaння звуку, e aкycтичнa кoнcтaнтa A, яку вимipюють y м 4/(кг • c) [1].
Акустична кoнcтaнтa дepeвини, як вiдoмo, визнaчaeтьcя динaмiчним мoдyлeм пpyжнocтi E y ГПа та ïï щшьнштю p y кг/ м3 aбo, вpaxoвyючи, щo E=pc2 виpaжaeтьcя швидкicтю пoшиpeння звуку y дepeвинi c y м/c, тoдi аку^ тичну гоготаму А визнaчимo за фopмyлoю:
Oднaк, якicть звучання дepeв'янoгo мyзичнoгo iнcтpyмeнтa визнaчaeтьcя нe тiльки пpyжнicтю дepeвини, aлe й ïï в'язкicтю, яка xapa^eproye влacтивicть мaтepiaлy пoглинaти eнepгiю звyкoвиx кoливaнь [1]. В peзyльтaтi пoглинaння eнepгiï збyджeнi звyкoвi ^ливаняя в дepeвинi з чacoм згacaють (pиc. 1).
(l)
94
36ipRHK наyкoвo-тexнiчниx ^аць
^укрвий вкник, 2004, вип. 14.1
Рис. 1. Згасання звукових коливань у depeeuHi
Bipara e^priï y дepeвинi внacлiдoк пoглинaння oцiнюють кoeфiцieн■ том втpaт r, який нaближeнo мoжнa визначити за шиpинoю peзoнaнcнoï ^и-вoï, знято! на oднiй з peзoнaнcниx чacтoт дepeвини, за фopмyлoю:
Af
r =
fpi
(2)
дe: fpa - peзoнaнcнa чacтoтa дepeвини (нaйчacтiшe - цe ocнoвнa, тобто пepшa peзoнaнcнa чacтoтa); Af - ш^ина cмyги чacтoт, визнaчeнa пo peзoнaнcнiй кpивiй на piвнi , вiдpaxoвaнoï вiд мaкcимaльнoгo знaчeння.
Для кoмплeкcнoï oцiнки aкycтичниx влacтивocтeй дepeвини, зoкpeмa, впливу ïï пpyжнocтi та в^з^ел на якicть звучання дepeв'янoгo музичгого iнcтpyмeнтa дoцiльнiшe викopиcтoвyвaти кoмплeкcнy акустичну кoнcтaнтy К, яку в [l] зaпpoпoнoвaнo визначати як вiднoшeння a^c^ro! кoнcтaнти А дo кoeфiцieнтa втpaт eнepгiï r
K = - = —, (3)
r p^r
Oб'eмнa пopиcтicть мae пpaктичнe знaчeння для якicнoï oцiнки аку^ тичниx влacтивocтeй дepeвини. Oб'eмнy пopиcтicть дepeвини виpaxoвyють y вiдcoткax за фopмyлoю:
Í Л
п=
l -
po
l00%,
(4)
^ pà.p. у
дe: p0 - щiльнicть дepeвини в аб^лютто виcyшeнoмy cтaнi г/см; pàp -щiльнicть дepeвиннoï peчoвини, яка пpиймаeтьcя l,53 г/см3.
3. Peзyльтaти визнaчeння aкycтичниx xapaктepиcтик .lepeiiiiiiii.
Для визнaчeння aкycтичнoï кoнcтaнти А, кoeфiцieнтa втpaт eнepгiï r та, вщ-пoвiднo, кoмплeкcнoï aкycтичнoï кoнcтaнти K бyлo eкcпepимeнтaльнo визна-чeнo швидкicть пoшиpeння звуку c y виcyшeниx зpaзкax дepeвини piзниx то-piд poзмipoм 600x20x20 мм та знято ïx peзoнaнcнi кpивi на peзoнaнcнiй ча^ тoтi за дoпoмoгoю мeтoдy eлeктpoннoï дiaгнocтики aкycтичниx влacтивocтeй дepeвини [2]. Peзyльтaти вимipювaнь швидкocтi звуку c та пapaмeтpiв peзo-нaнcнoï кpивoï fpe3 i Af, а ташж poзpaxyнкy на ïx пiдcтaвi aкycтичнoï кoнcтaн-ти А, кoeфiцieнтa втpaт eнepгiï r та кoмплeкcнoï aкycтичнoï кoнcтaнти К то-дaнo в тaблицi.
3. Texнoлoгiя тa ycтaткyвaння дepeвooбpoбниx пiдпpиeмcтв
95
Украшський державний лкотехшчний ушверситет
Табл. Результаты експериментального визначення акустичних
характеристик деревини
Порода кг/м3 П, % I'рез, Гц 41, Гц с, м/с А, м4/(кг- с) К Л
Дуб 728 58 3522 49 4226 5,8 414 0,014
Червоне дерево 696 57 4043 40 4852 6,97 697 0,010
Бук 720 52 3934 55 4721 6,55 467 0,014
Клен 672 65 3765 41 4518 6,72 611 0,011
Яв1р 745 60 3981 44 4777 6,41 583 0,011
Ялина 454 72 4102 57 4922 10,8 771 0,014
4. Висновки. Пор1вняння отриманих результапв експериментального визначення акустичних характеристик р1зних пор!д дерев дають змогу зроби-ти висновок про те, що деревина ялини за значениям комплексно! акустично!' константи (рис. 2) е, як 1 очшувалось, найкращим матер1алом для виготовлен-ня дек дерев'яних музичних шструменпв. И застосування дае змогу отримати найбшьшу штенсившсть звуку дерев'яного музичного шструмента та найменш1 втрати звуково! енергп у матер1ал1. Останне, як ведомо, забезпечуе тривале звучання збуджених звукових коливань, що важливо для музичного ¡нструмента, оскшьки, як стверджують фах1вщ, корпус музичного шструмента при постукуваннях по ньому повинен видавати тривале гучне звучання ¡з приемним тембральним забарвленням.
8001-
й и
600 400 200 0
_
яв1р клен ялина червоне бук дуб дерево
Рис. 2. Дгаграма експериментально визначених комплексних акустичних констант ргзних пор1д деревини
Результата експерименту шдтверджують, що окр1м деревини ялини високими акустичними властивостями характеризуеться червоне дерево. Непоган! акустичш параметри мае також яв1р 1 клен.
Лггература
1. Федюков В.И. Научные основы всеобщего обеспечения качества и сертификации лесоматериалов спецназначения: Автореф. дисс.... доктора техн. наук. - М.: МарГТУ, 1998. - 40 с.
2. Карп Ю.С., Мергель С.С., Якубенко В.М. Електронна д1агностика акустичних властивостей деревини для радюелекгронних акустичних систем та музичних шструменпв// В1сник НУ "Льв1вська поли-ехтка": Рад1оелектрон1ка та телекомунжацп. - Льв1в: НУ "Льв1вська поли-ехтка", 2003, № 477. - С. 228-231.
96
Зб1рник науково-техшчних праць
