Systems. Methods. Technologies 4(36) 2017

Системы Методы Технологии . А . А . Тамби и др . Исследование влияния … 2017 № 4 (36) с . 157-161 159 Определение прочности древесины при статическом изгибе выполнялось с использование разрывной маши - ны Р -5 в соответствии с известной методикой [1]. Прочность древесины определяли по формуле (3), МПа . Схема нагружения образца при статическом из - гибе приведена на рис . 3. Рис . 3. Схема испытания древесины при статическом изгибе 2 w bh LP σ 2 3 max = , МПа , (3) где — максимальная нагрузка , Н ; L — расстояние между центрами опор , L = 240 мм ; b — ширина образца , мм , b = 20 мм ; h — высота образца , мм , h = 20 мм . Математическая обработка полученных результатов произведена в соответствии с методикой [21] с исполь - зованием инструментов программного комплекса Statis- tica v.10. В нем же методом наименьших квадратов с использованием инструмента « карты линий уровня » рассчитан полигон распределения прочности в объеме хлыста . Результаты исследований и их анализ . На осно - вании проведенных исследований определены число - вые параметры коэффициентов уравнения П . Н . Хух - рянского [22] для условий Ленинградской области , описывающего связь между прочностью и плотностью древесины : 55,90 36,0 −ρ⋅ =τ , МПа (4) где τ — прочность древесины , МПа ; ρ — плотность древесины , кг / м 3 . Уравнение (4) корректно описывает связь средних значений плотности и прочности древесины , R 2 = 0,98 ( рис . 4), но , поскольку коэффициент вариации для от - дельных значений достигает 23,3 %, в математическую модель необходимо введение дополнительных факто - ров , учитывающих влияние на прочность структуры древесины . y = Основнойx - Основной R² =Основной 40,00 60,00 80,00 100,00 120,00 140,00 160,00 400 450 500 550 600 650 Предел прочности , МПа Плотность , кг / м ³ Рис . 4. Влияние плотности древесины на ее прочность при статическом изгибе Известно , что на прочность древесины оказывает влияние наличие искусственного косослоя [1, 3] ( табл . 1), а также изменение угла наклона волокон , из - меренного на торце образцов [1]. Таблица 1 Влияние искусственного косослоя на прочность древесины сосны [3] Свойства древесины Прочность косослойной древесины , % , от прочности прямослойной дре - весины при наклоне волокон 5 9 17,5 27 Прочность при сжа - тии вдоль волокон 99,5 96,5 90,5 80,0 Прочность при ста - тическом изгибе 94,0 90,5 66,0 51,5 В соответствии со схемой испытаний ( рис . 2) были определены закономерности изменения угла наклона волокон древесины в объеме хлыста сосны при распи - ловке формируемых из него пиловочных бревен вдоль центральной оси . Установлено , что наклон волокон по пласти в среденем изменяется в диапазоне от 0 до 3 %, по кромке — от 0 до 10 %. Схемы изменения наклона волокон в объеме хлыста сосны приведены на рис . 5, 6. Рис . 5. Изменение угла наклона волокон по пласти образцов в объеме ствола дерева , % : 1 — менее 1,3; 2 — 1,3–2,3; 3 — 2,3–3,5; 4 — 3,5–5; 5 — более 5 Рис . 6. Изменение угла наклона волокон по кромке образцов в объеме ствола дерева , % : 1 — более 7; 2 — 3–7; 3 — менее 3