Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Systems Methods Technologies. A.A. Tambi et al. Research of the influence …2017 № 4 (36) p. 157-161 158 Введение Промышленными предприятиями Российской Фе - дерации выпускается большое количество материалов , изделий и конструкций из древесины , отличающихся как назначением , так и условиями эксплуатации . По - мимо видимых пороков древесины , определяющих сорт пиломатериалов в соответствии со стандартами РФ , при изготовлении ответственных конструкций не - обходимо учитывать изменчивость физико - механи - ческих характеристик древесины , проявляющихся даже в рамках одной породы [1–8]. Прочностные свойства сортиментов в зависимости от их назначения регламен - тируются соответствующими ГОСТ и СП , предъяв - ляющими к древесине дополнительные , как правило , более жесткие требования , чем стандарты на продук - цию первичной механической обработки . Основными факторами , оказывающими влияние на технологические и эксплуатационные свойства продукции из древесины , являются ее плотность и прочность при соответствующем уровне влажности . Известно [1, 2, 9], что плотность древесины неравномерно распределяется в объеме круглых лесоматериалов . Разработанные денсито - граммы основных пород древесины [10, 11] в совокупно - сти с применением современных методов неразрушающе - го контроля на базе компьютерной и магнитно - резонансной томографии [12, 13] позволяют достоверно определить изменение плотности в объеме сортиментов из древесины . Установлено [14–19], что прочность древесины имеет тесную связь с плотностью , однако на характер ее изме - нения оказывают влияние не только возраст древесины и наличие пороков , но и положение сортимента в сердце - винной , ювенильной , ядровой или заболонной зоне [20], а также угол наклона волокон древесины [1–3]. Необходимость использования в строительстве кон - струкционных пиломатериалов с нормируемыми проч - ностными характеристиками регламентируется ГОСТ 20850-2014 « Конструкции деревянные клееные . Общие технические условия », что требует совершенствования производственных процессов распиловки круглых ле - соматериалов , направленного на увеличение выхода пиломатериалов с заданными физико - механическими характеристиками . Повышение прочностных свойств пиломатериа - лов возможно путем внедрения предварительной оценки свойств круглых лесоматериалов на этапе выполнения лесозаготовительных работ [9], а также при составлении схем раскроя с учетом распределе - ния физико - механических свойств в объеме круглых лесоматериалов . Целью исследования являются определение влия - ния строения древесины на ее механические харак - теристики , а также выявление качественных зон в объеме круглых лесоматериалов , обладающих раз - личной прочностью . Методика исследований . Объектом исследования стали хлысты сосны , заготовленной в Ленинградской области . Для проведения испытаний выполнена их рас - кряжевка с шагом 2 м , в результате чего получены сек - ции длиной 300 мм . Из них выпилены образцы прямо - угольной формы размерами 20 х 20 х 300 мм ( рис . 1). Рис . 1. Схема получения контрольных образцов Полученные образцы были высушены до влажности 12 ± 1 %, после чего по формуле (1) определена их плотность , кг / м 3 : lhb m ρ ⋅ ⋅ = 12 12 , (1) где m 12 — масса испытуемого образца при влажности W = 12 ± 1 %, кг ; h — высота образца , м ; b — ширина образца , м ; l — длина образца , м . Распиловка раскряжеванных сортиментов выполня - лась вдоль центральной оси с целью моделирования реальных условий раскроя бревен в процессе лесопи - ления . У каждого образца в соответствии с методикой ГОСТ 2140-81 « Видимые пороки древесины . Класси - фикация , термины и определения , способы измерения » определялся наклон волокон по пласти и кромке в со - ответствии со схемой рис . 2. Пересчет эксперименталь - ных значений выполнялся по формуле (2): 100 ⋅ = b a z , % , (2) где z — наклон волокон , % ; b — длина общего направле - ния волокон ; a — отклонение волокон от продольной оси . Рис . 2. Схема измерения наклона волокон : 1 — тангенталь - ный наклон волокон в пилопродукции ; 2 — радиальный наклон волокон на радиальной поверхности пилопродукции