Формирование пиломатериалов на основе исследования макроскопического строения древесины методом компьютерной томографии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат наук Бахшиева, Мария Абидовна

• Бахшиева, Мария Абидовна
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Бахшиева, Мария Абидовна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Анализ состояния вопроса. Цель и задачи исследования

1.1 Систематизация факторов, влияющих на выбор схемы раскроя пиловочных брёвен и качество пиломатериалов

1.2 Влияние строения древесины на качественные характеристики пиломатериалов

1.3 Классификация методов неразрушающего контроля

и оценки качества древесины

1.4 Выводы. Цель и задачи исследования

2. Методика проведения исследований

2.1 Исходное сырье и материалы

2.2 Оборудование, приборы и программное обеспечение для проведения эксперимента

2.3 Методика экспериментальных исследований

2.3.1 Методика исследования макроструктуры древесины

2.3.2 Методика исследования древесины для разработки метода идентификации древесных пород

2.3.3 Методика исследования строения и свойств ювенильной древесины

2.4 Методика математико-статистической обработки результатов исследования макроскопической структуры древесины

3. Исследование макроскопического строения древесины

сосны и ели компьютерной томографией

3.1 Обоснование выбора измеряемых признаков макроструктуры древесины

3.2 Результаты исследований макроскопических характеристик древесины

3.3 Метод идентификации пород древесины на основе

компьютерной томографии

3.4 Выводы и рекомендации

4. Исследование строения и свойств ювенильной древесины сосны и ели

4.1 Результаты исследования строения ювенильной древесины

4.2 Исследование усушки ювенильной древесины

4.3 Выводы

5. Обоснование целесообразности внедрения результатов исследования

5.1 Обоснование целесообразности удаления ювенильной древесины и учета выделенных признаков макроструктуры

5.2 Обоснование целесообразности поворота пиловочника относительно пил и учета угла наклона сучка при разработке схем раскроя

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ

Акт экспериментально-производственной проверки

ПРИЛОЖЕНИЕ

Акт производственных испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ

Экспериментальные данные по исследованию древесины компьютерной томографией

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование пиломатериалов на основе исследования макроскопического строения древесины методом компьютерной томографии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Совершенствование технологических процессов лесопиления является актуальной научно-технической задачей, связывающей теорию раскроя пиловочного сырья с бережным использованием лесных ресурсов. Отсутствие технических и теоретических решений и разработанных на их основе практических рекомендаций для нужд производства, неизбежно ведет к неэффективному использованию пиловочника. При этом истощаются лесные ресурсы страны, неоправданно увеличиваются объемы лесозаготовок, что приводит к их перемещению в удаленные от потребителей районы, увеличению затрат в лесозаготовительную отрасль и удорожанию пилопродукции, удовлетворяющую требованиям потребителя. Таким образом, целью совершенствования технологической базы лесопромышленного комплекса является получение из минимального количества бревен максимального количества требуемой продукции [63, 66]. Учет круглых лесоматериалов и планирование рационального раскроя пиловочника являются необходимыми условиями эффективного использования древесины и успешной деятельности предприятия в целом.

Однако, лесопиление, строго ориентированное на достижение высоких объемных показателей [30, 31, 55, 72], может также привести к неэффективному использованию круглых лесоматериалов, поскольку пиломатериалы, вырабатываемые в этом случае, не всегда соответствуют спросу и критериям заказчика, и могут быть невостребованными. Несмотря на то, что учет природных особенностей древесины и контроль качества конечной продукции при производстве пиломатериалов целевого назначения требуют дополнительных капиталовложений, эти затраты оправдываются, так как пиломатериалы высокого качества [33, 56, 78, 81] пользуются большим спросом, обеспечивают меньший расход материала на изготовление несущих конструкций, их прочность и увеличение срока эксплуатации.

Требования к качеству пиломатериалов [11], их востребованность на рынке строительных материалов, конкуренция между производителями и задачи рационального использования сырья диктуют новые тенденции в области развития техники и технологии контроля их качества. Разрабатывается и выпускается новое оборудование, которое позволяет осуществлять выработку пиломатериалов, соответствующих современным нормам и стандартам с минимальными затратами сырьевых и энергетических ресурсов, незначительной долей ручного труда на высоких индустриальных скоростях. Одним из наиболее актуальных методов повышения качественного выхода и автоматизации технологического процесса является применение средств неразрушающего контроля и оценки качества для мониторинга и оптимизации процесса производства.

В настоящее время существует различные средства контроля и оценки качества пиломатериалов, наиболее совершенным из которых является компьютерная томография. Компьютерная томография позволяет исследовать как внешние, так и внутренние характеристики древесины, скрытые дефекты и физико-механические показатели при планировании раскроя в режиме реального времени. В связи с отсутствием возможности, эта технология не была детально изучена и не получила должного распространения в лесопромышленной индустрии России, поэтому и по сей день представляет собой научный интерес.

Степень разработанности темы исследования. Влияние строения и свойств древесины на качество пиломатериалов, методы неразрушающего контроля и оценки качества древесины исследовали: Батин Н.А., Боровиков

A.М., Исаев С.П., Калитеевский Р.Е., Кармадонов А.Н., Лакатош Б.К., Мелехов

B.И., Огурцов В.В., Песоцкий А.Н., Пижурин А.А., Полубояринов О.И., Рыкунин С.Н., Тамби А.А., Уголев Б.Н., Чубинский А.Н., Zobel B. и другие. Вместе с этим, до сего времени отсутствуют научно-обоснованные рекомендации по учету макроскопического строения древесины и ювенильной зоны ствола дерева методом компьютерной томографии при изготовлении пиломатериалов.

Цель и задачи исследований. Целью работы является повышение качества пиломатериалов за счет учета особенностей макроскопического строения круглых лесоматериалов компьютерной томографией. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исследовать строение сосны и ели методом компьютерной томографии.

2. Обосновать характеристики макростроения древесины пиловочника, оказывающие влияние на сортность пиломатериалов.

3. Разработать методику идентификации пород древесины методом компьютерной томографии.

4. Исследовать строение и свойства ювенильной древесины сосны и ели.

5. Математически описать размерные характеристики макроскопических элементов строения древесины, определенные методом компьютерной томографии.

6. Разработать рекомендации по использованию результатов исследований свойств древесины методом компьютерной томографии в технологии лесопиления.

Объектом исследования являются пиловочные бревна ели и сосны. Предметом исследования являются макроскопические характеристики древесины.

Научной новизной обладают:

1. Теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности повышения качества пиломатериалов посредством учета анатомических особенностей строения древесины при помощи компьютерной томографии.

2. Результаты исследований методом компьютерной томографии характеристик макрокомпонентов (ювенильная древесина, сучки, годичные слои) строения древесины.

3. Признаки макроструктуры древесины, которые необходимо учитывать при составлении индивидуальных схем раскроя бревен: количество и длина годовых приростов по высоте ствола, количество сучков в годовом приросте и сучков

состоящих в мутовке, угол наклона сучка, степень его изогнутости, относительные длина и диаметр сучка, размеры ювенильной древесины.

4. Методика раскроя сырья с учетом анатомических особенностей отдельных пород, которые могут быть учтены с помощью компьютерной томографии.

5. Методика сортировки пиловочника по породам на основе результатов полученных методом компьютерной томографии.

Теоретическая значимость работы.

1. Обоснование новых признаков строения древесины: количество и длина годовых приростов по высоте ствола, количество сучков в годовом приросте и сучков состоящих в мутовке, угол наклона сучка, степень его изогнутости, относительные длина и диаметр сучка в объеме ствола.

2. Обоснование возможности оценки визуальных признаков и строения древесины методом компьютерной томографии.

3. Обоснование метода идентификации породы древесины с помощью компьютерной томографии.

Практическая значимость работы. Полученные результаты исследований могут быть использованы на лесопильных и лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях и позволят:

1. Обосновывать индивидуальные схемы раскроя пиловочных бревен с учетом их макроскопического строения при возможности поворота бревна относительно постава пил поворотным устройством;

2. Снизить влияние ювенильной древесины на сорт пиломатериалов за счет разделения зрелой и ювенильной зон ствола в процессе раскроя пиловочника;

3. Снизить влияние сучков на сорт пиломатериалов за счет поворота бревна относительно постава пил;

4. Прогнозировать качество пиломатериалов.

Методология и методы исследования. Методологическую основу исследований составили базовые положения науки о древесине и неразрушающих методах исследования ее свойств, результаты исследований процесса лесопиления, качественных характеристик пиломатериалов. Использование

компьютерной томографии и современных способов обработки экспериментальных данных, позволили детально изучить строение древесины на макроуровне, разработать методику идентификации пород и рекомендаций по обоснованию и индивидуальной корректировке схем раскроя пиловочных бревен в процессе производства. Исследования проводились в лабораториях СПбГЛТУ, Institut National de la Recherche Agronomique, Нанси (Франция). Положения, выносимые на защиту:

1. Математико-статистические модели элементов внутреннего строения древесины сосны и ели;

2. Методика исследования строения и новых признаков макроструктуры древесины с помощью компьютерной томографии;

3. Методика разделения ювенильной и зрелой зон ствола;

4. Методика идентификации древесных пород ели и сосны на основе результатов компьютерной томографии.

Степень достоверности. Получение экспериментальных данных выполнено с использованием компьютерного томографа, прошедшего сравнение с разрушающим контролем. Достоверность результатов теоретических исследований подтверждена сравнением их с данными проведенного эксперимента.

Апробация. Результаты работы доложены на научно-технической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса» в Костроме в 2012 г., на международных научно-практических конференциях «Sprungbrett» в 2013 г., проходивших в Черногории и Швейцарии, на научно-практической конференции молодых ученых в СПбГЛТУ имени С.М. Кирова в 2015 г., на международной научно-практической конференции «Современные проблемы биологического и технического древесиноведения» в Йошкар-Оле в 2016. Производственная апробация работы проводилась на лесозаготовительном предприятии ООО «Кириши Леспром» в поселке Будогощь Ленинградской области, а также на ЗАО «Крона». Результаты исследований использованы для выполнения хоздоговорной НИР № 1.3.01.16

«Формирование пиломатериалов методом индивидуального раскроя на круглопильных станках «KARA». По результатам исследований опубликовано 10 статей, в том числе в ведущих рецензируемых изданиях ВАК 4 статьи, одна из них в журнале «Russian Journal of Nondestructive Testing», входящем в базу данных Scopus.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка литературы и приложений, стр. 165, рис. 65, табл. 21.

Соответствие паспорту специальности. Диссертация соответствует паспорту научной специальности 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки» в пунктах:

1. Исследование свойств и строения древесины как объектов обработки (технологических воздействий).

2. Разработка теории и методов технологического воздействия на объекты обработки с целью получения высококачественной и экологически чистой продукции.

11. Разработка методов оценки и управления качеством обоснования технических показателей и их уровней, эффективности технического обслуживания отдельных агрегатов, оборудования, поточных и автоматических линий.

1. Анализ состояния вопроса. Цель и задачи исследования

1.1 Систематизация факторов, влияющих на выбор схемы раскроя пиловочных брёвен и качество пиломатериалов

Раскрой пиловочного сырья является основополагающим процессом лесопиления [1, 45, 47], во многом определяющим затраты на производство пиломатериалов, поэтому должен отвечать критериям количественного (объемного) выхода, качественного выхода, спецификационного выхода, коэффициенту комплексного использования сырья [26, 27, 28, 45, 65]. На лесопильных предприятиях при выборе схемы раскроя учитывают следующие факторы [48]:

- форму и размерные характеристики пиловочного сырья;

- качественные характеристики сырья, определяющие его сорт;

- вид и назначение пиломатериалов;

- требуемый объем выпуска пиломатериалов;

- вид и количество головного оборудования.

Основными характеристиками пиловочного сырья являются его форма и размеры (диаметр, сбежистость, кривизна) [48], исходя из которых, выбирают рациональные способы распиловки (с брусовкой, вразвал, круговой, сегментный, секторный, по направляющей). Зависимость выхода пиломатериалов от диаметра сырья исследована в достаточной мере. На базе этих исследований созданы специальные нормативы выхода пиломатериалов из пиловочных бревен в зависимости от их размерных характеристик. Учет диаметра пиловочного сырья поступающего на предприятие ведется при сортировке бревен по размерным группам. Точность сортировки бревен зависит от количества размерных групп [76]: чем больше групп, тем выше точность.

Качественные характеристики бревен определяются наличием сортообразующих пороков (рис. 1) [13, 44, 38, 46], таких как сучки различного вида, трещины, косослой, кривизна, заболонные грибные окраски, гнили на

различных стадиях развития и червоточина. Эти пороки в большей мере оказывают влияние на прочностные характеристики, а также внешний вид пиломатериалов, поэтому при распиловке бревен, схема раскроя выбирается таким образом, чтобы исключить попадание пороков на видимые поверхности пиломатериалов. В перечне особенностей строения древесины отсутствует в прямом виде ювенильная древесина, прочность которой существенно ниже, чем зрелой.

Рис. 1 Наиболее распространенные пороки круглых лесоматериалов (ГОСТ 2140-81)

Сучки имеют наибольшее практическое значение, поскольку являются неизбежным пороком, биологическим фактором роста дерева. Размеры и форма сучков на поверхности пиломатериалов зависят от угла наклона сучка относительно оси ствола (угол прикрепления сучка). Качество древесного сырья определяется не только сучками расположенными на поверхности сортиментов,

но также по наличию внутренних заросших сучков. По принципу бионического формообразования ствол дерева условно может быть разделен на три части: бессучковая зона, представлена комлевой частью ствола с глубоко залегающими внутренними сучками; зона мертвых сучков, характеризующаяся заплывшими или выступающими наружу обломленными сучьями; зона живой кроны, с живыми ветвями (рис. 2) [25].

1,0

0,618

0,382

Живая крона || I Ь Живая Г крона

1 I —|н 4—

1 1 1

Зона —Т мертвых сучков "Л - 1 1 1 ...... .¡¡¡'¡¡, --- Зона мертвых -4- сучков

Бессучковая 1 зона 1

1 Бессучковая 1 зона

1,0

0,618

0,236

Лиственница даурская

Ель аянская

Пихта белокорая

Рис. 2 Геометрические модель распределения качественных зон древесины по длине ствола для ели аянской и пихты белокорой [25]

Понятие «бессучковая» является относительным. Так называется комлевая часть ствола, потому что она имеет бессучковую древесину на периферии. То обстоятельство, что в комлевой части содержится бессучковая древесина, объясняет более высокую ценность выпиливаемых из нее пиломатериалов и обуславливает способ раскроя пиловочника. Зона мертвых сучков представлена срединными бревнами, которые выпиливаются из средней части ствола. Сучки комлевых и срединных бревен могут быть выявлены лишь при распиловке либо при применении современных методик неразрушающего контроля качества. Зона живой кроны представлена вершинными бревнами с живыми сучками.

0

0

Назначение и вид продукции оказывает значительное влияние на способ раскроя бревен, поскольку эффективность раскроя в большей мере зависит от количественного и качественного выхода пиломатериалов заданной спецификации [51]. При производстве продукции на заказ, лесопильные предприятия выпиливают пиломатериалы определенных размеров и сортов по заданной заказчиком спецификации. В этом случае разрабатывается схема распиловки так, чтобы получить максимально приближенную фактически получаемую пилопродукцию к заданной спецификации.

Выбор схемы раскроя бревен в общем случае зависит от вида и количества оборудования, определяющего мощность производства. В зависимости от оборудования может осуществляться два вида раскроя: групповой и индивидуальный [26, 27, 28, 29]. На крупных предприятиях лесопильной отрасли, где простои и неэффективное использование оборудования приводят к значительным экономическим потерям, как правило, производится групповая распиловка. Таким образом, сортированные по качеству и диаметрам, бревна распиливаются за один или два прохода через головное оборудование, и вся партия бревен определенной группы диаметров при этом, распиливается по единой выбранной схеме. Групповой раскрой, как правило, осуществляется вразвал либо с брусовкой. При раскрое вразвал плоскости всех пропилов параллельны между собой и в результате такой распиловки на выходе получаются необрезные доски и два горбыля или двухкантный брус и необрезные доски. Однако данный способ представляет собой сложность, вследствие необходимости обрезки досок различной ширины, поэтому не используется на крупных предприятиях. Раскрой бревен с брусовкой позволяет увеличить процент выхода спецификационных пиломатериалов и на выходе дает обрезные доски одной ширины, что исключает необходимость их дальнейшей сортировки по ширинам при формировании сушильных пакетов. Распиловка с брусовкой также может производиться при индивидуальном раскрое: сначала выпиливается брус, затем он поворачивается на 90° для отпиливания следующей группы досок (круговой способ). Данный способ хорош, когда бревна имеют сердцевинный дефект (гниль,

ложное ядро), который впоследствии исключается из сортиментов. Кроме перечисленных, к индивидуальному раскрою относятся следующие способы: сегментный, развально-сегментный и секторный.

Все перечисленные предпосылки выбора схемы раскроя бревен обеспечивают объемный, спецификационный и в меньшей степени качественный выход. Связано это с тем, что сортировка бревен по сортам качества осуществляется лишь с учетом внешних видимых характеристик сырья. В результате такой сортировки бревна делятся на 3 сорта (рис. 3), затем делятся на группы в соответствии с диаметром и для каждой из таких групп подбирается схема распиловки. Для повышения качественного выхода необходимо улучшить контроль качества на этапе сортировки бревен по сортам качества, учитывать не только внешние, но и внутренние характеристики сырья, и осуществлять подбор индивидуальных схем раскроя для каждого бревна.

Рис. 3 Классификация факторов, влияющих на выбор схемы раскроя пиловочных бревен

Оптимизация процесса посредством подбора индивидуальной схемы раскроя пиловочника с учетом скрытых дефектов древесины имеет существенный экономический эффект и позволяет получать больше пиломатериалов высшего качества для конструкционных нужд. В связи с этим, одним из современных направлений развития науки о лесопилении является раскрой пиловочника по индивидуальным схемам, полученным с помощью технологий сканирования, позволяющим учитывать особенности внутренней структуры каждого бревна. С этой целью разрабатываются и совершенствуются различные средства и методики неразрушающего контроля качества, которые позволяют получать информацию о внутренних пороках строения древесины, таких как: наклон волокон, свилеватая древесина, сердцевина, прорость, ювенильная древесина, заросшие сучки, смоляные кармашки и др. К древесине для деревянных конструкций кроме требований ГОСТ 8486-86 на пиломатериалы хвойных пород, ГОСТ 9463-88 на круглые лесоматериалы и СП 64.13330.2011 предъявляются дополнительные требования: ширина годичных слоев в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в них поздней древесины - не менее 20%; в заготовках из пиломатериалов 1-го и 2-го сорта для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1 -3-го сорта толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

Разработка систем машинного видения и прогресс технологий сканирования позволили на более точном уровне производить обнаружение скрытых дефектов древесины и объемную графическую реконструкцию бревен. Появилась возможность осуществления виртуальной распиловки бревен в специализированных прикладных программах, которая была использована для сравнения объемно-качественного выхода пиломатериалов при применении разных схем распиловки, и сравнения объемно-качественного выхода пиломатериалов, полученных в программе с фактическим - при реальной распиловке этих бревен.

1.2 Влияние строения древесины на качественные характеристики

пиломатериалов

По своей природе древесина является анизотропным материалом [2, 21], на физико-механические свойства которого значительно влияют особенности его макроскопического строения, то есть ростовые пороки, к которым относятся сучки, пороки формы ствола, трещины и др. [3, 10, 48, 50, 54, 65].

Совокупность имеющихся в стволе сучков характеризуется их количеством, размерами и типом расположения [48, 50, 35]. Количество сучков в стволе и их размер обусловлены условиями произрастания и способности деревьев определенной породы образовывать вторичные и первичные сучки. Тип расположения сучков в стволе также зависит от породы древесины. По типу расположения сучки могут быть мутовчатыми [22] и межмутовчатыми, то есть образующимися в конечной части годового прироста древесины по высоте ствола либо по всей его длине. Указанные характеристики сучковатости древесины играют важную роль в технологии переработки древесины и влияют на качество конечного продукта [79].

В виду того, что сучки являются главным сортообразующим ростовым пороком и элементом макроскопического строения [10], множество исследований проводится в области их изучения. Осуществляются многочисленные попытки моделирования сучков в стволе, ведется разработка методов их выявления и прогнозирования, создаются технологии и программы для их учета, изучаются свойства древесины сучков и околосучковой зоны и их влияния на физико-механические свойства древесины. Влияние сучков на прочностные характеристики обусловлены разностью по плотности и отличным направлением волокон древесины сучков и окружающей их древесины, создающими неоднородность древесины в целом [17]. Наличие сучков затрудняет механическую обработку древесины, способствует неравномерному ее изнашиванию, приводит к увеличению расхода древесины в связи с созданием

необходимого запаса прочности, а также уменьшает выход заготовок из пиломатериалов [48, 50].

Сучки в пиленом сортименте классифицируются по положению (пластевой, ребровой, кромочный) и форме разреза (круглый, овальный, продолговатый) (ГОСТ 2140-81 «Видимые пороки древесины»), что зависит от угла прикрепления сучка и его направления относительно пил, и учитывается при присвоении сорта качества по ГОСТ 8486-86 «Пиломатериалы хвойных пород». Наименьшее негативное влияние на прочность пиломатериалов оказывают мелкие здоровые сросшиеся сучки, поэтому они допускаются как в пиломатериалах общего назначения, так и в конструкционных пиломатериалах. Наибольшее негативное влияние на прочность пиломатериалов оказывают крупные гнилые, сшивные или групповые сучки, выходящие на поверхность пиломатериалов. Наибольшее отрицательное влияние сучки оказывают на прочность при растяжении вдоль волокон, нежели чем на прочность на изгиб и на сжатие. Несросшиеся (частично сросшиеся) снижают прочность пиломатериалов вследствие нарушения их цельности.

Сучковатость древесины определяется качеством, размером и количеством сучков на единицу длины сортимента. В нормативных документах размеры сучков выражают в долях размеров сторон сортиментов. Измерение сучков производится либо по наименьшему диаметру, либо по расстоянию между касательными к контуру сучка, проведенными параллельно ребрам сортимента (рис. 4) [48,50]. Ребровой сучок также измеряется по протяженности вдоль кромки. При оценке сучковатости также может определяться наименьшее расстояние между сучками, или сумма их размеров на некотором участке длины. Поскольку сучки являются неотъемлемой частью всех круглых сортиментов и почти всегда присутствуют в пиломатериалах, заготовках и шпоне, важным для изучения остается вопрос снижения их учета и влияния на сорт качества и прочностные характеристики пиломатериалов.

Рис. 4 Размеры, по которым оценивается сучок (ГОСТ 2140-81)

К основным порокам формы ствола относятся сбежистость, закомелистость и кривизна. Сбежистость представляет собой уменьшение диаметра ствола в направлении от комля к вершине, является неизбежным явлением возникающим в процессе роста дерева. Сбежистость является порок строения древесины в случае если ее величина превышает 1 см на метр длины ствола. Степень сбежистости дерева обусловлена особенностями его породы и густотой насаждения, в котором оно произрастает. Сбежистость круглого сортимента также зависти от его положения по высоте ствола, в виду того, что средняя часть ствола характеризуется меньшим сбегом. Закомелистость представляет собой частный случай сбежистости, когда диаметр комлевого торца в 1,2 раза и более превышает диаметр сортимента, измеренные на расстоянии 1 м от этого торца. Кривизна, так же, как и сбежистость в той или иной мере встречается у всех пород, может быть простой или сложной, представляет собой сложность в измерении. Перечисленные пороки формы ствола не всегда могут быть видны визуально на поверхности пиленых сортиментов, тем не менее, они значительно снижают их прочностные характеристики, в связи с тем, что приводят к неизбежности перерезания волокон в процессе пиления [48, 50].

Наличие трещин в древесине связано с наличием внутренних напряжений, могут возникать как в растущем дереве, так и в пиленых сортиментах. В растущем дереве могут образовываться метиковые, отлупные, морозные,

громобойные трещины и трещины сжатия. Причинами их образования трещин в растущих деревьях как правило являются температурные и влажностные перепады, ветровая нагрузка и особенности породы. В срубленной древесине трещины могут образовываться при валке деревьев, гидротермической обработке и сушке вследствие неоднородности и анизотропии свойств древесины. Трещины любой природы происхождения нарушают цельность древесины, могут способствовать развитию гнили, резко снижают физико-механические свойства и сортность древесины, делая ее непригодной для использования в строительстве, и в большинстве случаев подлежат вырезке.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бахшиева, Мария Абидовна, 2017 год

Список литературы

1. Аксенов П. П. Технология пиломатериалов. 2-е изд. - М.: Лесная промышленность, 1976.- 480 с.

2. Ашкенази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов [Текст] / Е.К. Ашкенази. М.: Лесн. пром., 1978. - 224 с.

3. Бабич Н.А., Мелехов В.И., Антонов А.М., Клевцов Д.Н., Коновалов Д.Ю. Влияние условий местопроизрастания на качество древесины сосны (pinus sylvestris l.) в посевах //Хвойные бореальной зоны. Красноярск, 2007 г. - С. 54-58.

4. Барцик С. Использование ювенильной древесины с учетом ее физико-механических свойств. Научный журнал КубГАУ, №93(09), 2013 года. УДК 674.038

5. Батин Н.А. Теоретические и экспериментальные исследования пило-вочного сырья. Дисс. на соиск. ученой степени доктора технических наук. Ленинград, ЛТА, 1964 г.

6. Бахшиева М.А. Особенности строения ювенильной древесины, влияющие на качество пиломатериалов. Современные проблемы переработки древесины. Материалы международной научно-практической конференции. СПб: СПбГЛТУ. 2015. - с. 15-26.

7. Бахшиева М.А., Чубинский А.Н. Анализ строения и свойств ювенильной древесины. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии вып. 215. СПб.: СПбГЛТУ, 2016, с. 202-214.

8. Бахшиева М.А., Чубинский А.Н. Строение и свойства ювенильной древесины. Современные проблемы биологического и технического древесиноведения. Сборник трудов I международной научно-практической конференции. Йошкар-Ола: ПГТУ,2016. - c. 24-27.

9. Борисенко Н.Ф. Исследование механических свойств чистой (без пороков) древесины в хвойных пиломатериалах, оцениваемых силовым способом. Автореферат на соиск. уч. степ. к.т.н. М., МДТИ, 1975 г. - 20 с.

10. Боровиков А.М. Значимость параметров сучков по Британскому стандарту BS 4978-73. Сб. трудов ЛИСИ, 1977 г., 1(132), с. 135-142.

11. Боровиков А.М. Качество пиломатериалов. М., Лесная промышленность, 1990 г., 255 с.

12. Боровиков А.М., Хабарова Г.П. О визуальной сортировке брусьев по прочности. ИВУЗ «Лесной журнал», 1982 г., №1.

13. Ванин С.И. Древесиноведение: 3-е издание. - М.-Л.: Изд-во Гослесбумиздат, 1949 г. - 472 с.

14. Варанкина Г.С., Бахшиева М.А. Формирование пиломатериалов методом индивидуального раскроя на круглопильных станках «KARA». Отчет о научно-исследовательской работе № 1.3.01.16 х/д. СПб.: СПбГЛТУ, 2016

15. Ветшева В.Ф., Трофимук Л.А. Пораженность пороками досок низкого качества - отпада от экспорта Лесн. вестник, 2000. № 3. С. 69- 71.

16. Вихров В.Е., Лобасенок А.К. Технические свойства древесины в связи с типами леса. Минск: Изд-во Министерства высшего, среднего специального и профессионального образования, 1963 г. - 72 с.

17. Волынский В.Н. Влияние наклона волокон на механические показатели древесины. ИВУЗ «Лесной журнал», 1996 г., №3.

18. Волынский В.Н. О взаимосвязи прочности древесины с несколькими ее параметрами, определяемыми неразрушающим способом. ИВУЗ. Лесной журнал, 1991, №1, С. 60-64.

19. Волынский В.Н. Плотность и модуль упругости как критерии прочности чистой древесины. ИВУЗ «Лесной журнал», 1983 г., №4, с.76-80.

20. Вороницин В.К. Исследование и разработка ультразвукового метода контроля шероховатости поверхности изделий из древесины и древесных материалов /Текст/: дис. канд. техн. наук: 05.21.05: утв. 04.04. М.,1972. - 176 с.

21. Глухих В.Н. Анизотропия древесины как фактор для повышения качества сушки пиломатериалов [Текст] / В.Н. Глухих. - СПб.: Изд-во СПбГУ, 2007.-163 с.

22. Горбачева Л. Н. К вопросу распределения сучков на поверхности сосновых бревен. М.: Научные трубы МЛТИ, 1973 г. № 56. С. 27-34.

23. ГОСТ 33080-2014 «Конструкции деревянные»

24. ГОСТ 8486-86 «Хвойные пиломатериалы»

25. Исаев С.П. Формирование древесных материалов из хвойного сырья на основе учета его морфометрических характеристик: автореф. дис. д.т.н.: 05.21.05. - СПб, 2009 г. - 42 с.

26. Калитеевский Р.Е. Лесопиление в XXI веке. Технология, оборудование, менеджмент / Р. Е. Калитеевский. - СПб.: ПРОФИ-ИНФОРМ. 2005. - 480 с

27. Калитеевский Р.Е. Теория и организация лесопиления / Р. Е. Калитеевский -М.: «Экология», 1995. - 352 с.

28. Калитеевский Р.Е. Технология лесопиления. - М.: Лесная промышленность, 1979. - 264 с.

29. Калитеевский Р.Е., Тамби А.А., Артеменков А.М. Информационные технологии оптимизации сортировочных групп бревен. Лес и бизнес №9, 2007 г. С. 28-31.

30. Канторович Л.В. Подбор поставов, обеспечивающих максимальный выход пилопродукции в заданном ассортименте. - Лесная промышленность,1949г., №7-8

31. Канторович Л.В., Залгаллер В.А. Рациональный раскрой промышленных материалов.- изд. 2 испр. и доп. АН СССР, М.: изд. Наука 1971 г. - 300 с.

32. Кармадонов А.Н. Дефектоскопия древесины, М.: Лесная промышленность. 1987. 120 с.

33. Корнеев В.И. Совершенствование производства и потребления конструкционных пиломатериалов. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук. Л., ЛТА, 1987 г. - 19 с.

34. Лакатош Б.К. Дефектоскопия древесины, М.: Лесная промышленность, 1966 г. - 183 с

35. Леонов Л.В. О количестве информации, определяющей сучковатость хлыстов //Изв. вузов. Лесной журнал. - 1966 г. № 1. - С. 155-163.

36. Леонтьев Н.Л. Оценка качества круглых лесоматериалов, М. "Лесная промышленность", 1977. - 96 с.

37. Леса и лесные ресурсы Российской Федерации. // Ежегодный доклад о состоянии и использовании лесов Российской Федерации в 2013 г.

38. Лонгетюд Ф., Моте Ф., Чубинский А.Н., Тамби А.А., Шарпентье П., Бомбардье В., Бахшиева М.А. Исследование процесса идентификации древесных пород по макроскопическим признакам с использованием компьютерной томографии. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии вып. 202. СПб.: СПбГЛТУ, 2013, с. 158-167.

39. Лонгетюд Ф., Моте Ф., Шарпентье П., Бомбардье В., Чубинский А.Н., Тамби А.А. Идентификация древесных пород с использованием компьютерной томографии. 9-я международная конференция в сфере инжиниринга. Будва, Гора: Университет Бихач. - 2013.- р. 737-743.

40. Мелехов В.И., Корчагов С.А., Бабич Н.А. Комплексная оценка качества древесины хвойных пород в культурах: монография // Сев. (Арктич.) федер. ун-т. - Архангельск: ИПЦ САФУ, 2013 г. - 130 с.

41. Москалева В.Е. Строение древесины и его изменение при физических и механических воздействиях. Изд-во Академии наук СССР, 1957 г. - 164 с.

42. Огурцов В.В. Исследование процесса сортировки пиломатериалов по механическим свойствам. Автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук. Л., ЛТА, 1977 г. - 19 с.

43. Пат. 2482468 Российская Федерация, МПК G01N24/08. Способ проведения исследования внутренней структуры пиловочных бревен. Заявитель и патентообладатели: СПбГЛТУ, Ананьева Н.И., Тамби А.А., Чубинский М.А., Теппоев А.В., Чубинский А.Н. опубл. 20 мая 2013, Бюл. № 14.

44. Перелыгин Л.М. Строение древесины. Академия Наук СССР. М., 1954. -201 с.

45. Песоцкий А.Н. Лесопильное производство / А. Н. Песоцкий - М: Лесная промышленность, 1970. - 432 с.

46. Песоцкий А.Н., Ясинский В.С. Рациональное использование древесины в лесопилении. М.: Лесная промышленность. 1977. - 127 с.

47. Пижурин А.А., Розенблит М.С. Исследование процессов деревообработки. М. Лесная промышленность. 1984.-232 с.

48. Полубояринов О. И. Оценка качества древесного сырья. Л.: 1971 г. - 48 с.

49. Полубояринов О.И. Плотность древесины. М., Лесная промышленность, 1976.-160 с.

50. Полубояринов О.И. Пороки древесины. М.: Лесная промышленность. 1980 г. -111 с.

51. Розенблит М.С. Оптимизация раскроя пиловочного сырья: дис. д-ра техн. наук. М., 1990 г. - 378 с.

52. Рыкунин С.Н., Владимирова Е.Г. Сортирование пиломатериалов на группы качества. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2012 г. № 3 (86). С. 89-91.

53. Рябоконь А. П. О качестве стволов сосны в древостоях различной густоты. Лесное хозяйство, 1978 г. №5. С. 33-36.

54. Санаев В.Г. Физико-механические свойства элементов макроструктуры древесины. - Строение, свойства и качество древесины - Москва-Мытищи, 1990 г. - С. 171 -176.

55. Сметанин А.С., Цветкова Т.В. Повышение эффективности лесопильного производства. ИВУЗ. Лесной журнал №2, 2007 г. - С. 74-80.

56. Соболев Ю.С. Древесина как конструкционный материал. М.: Лесная промышленность, 1979 г. - 248 с.

57. СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции»

58. Тамби А.А. Научные основы сортообразования пиломатериалов. Дис. на соиск. уч. степ. д.т.н. СПб., СПбГЛТУ, 2015 г. - 320 с.

59. Тамби А.А. Технология склеивания древесины с применением рентгенографии для контроля клеевых соединений Автореферат дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. СПб.: СПбГЛТА. 2009 г. - 20 с.

60. Тамби А.А., Ледяева А.С. Совершенствование технологии дефектоскопии клееных материалов из цельной древесины.//Технология и оборудование лесопромышленного комплекса. Сборник научных трудов под редакцией В.И. Патякина. СПб. СПбГЛТА. Вып. 1. 2008 г. С. 48-52.

61. Тамби А.А., Теппоев А.В., Шимкевич Ю.А., Гальсман И.Е. Методика применения магнитно-резонансной томографии для оценки внутреннего строения и влажности круглых лесоматериалов.

62. Тамби А.А., Шимкевич Ю.А., Бахшиева М.А., Прокофьев М.И. Использование современных методов прогнозирования свойств пиломатериалов на этапе сортировки пиловочных бревен. Сборник материалов международной научно -практической конференции молодых ученых. СПб: СПбГЛТУ

63. Титунин А.А. Научные основы получения конкурентоспособных строительных материалов из низкосортной древесины и древесных отходов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук /Ивановский государственный архитектурно-строительный университет. Иваново, 2011 г.

64. Уголев Б.Н. Деформативность древесины и напряжения при сушке [Текст] / Б.Н. Уголев. - М.: Лесн. пром., 1971. - 174 с.

65. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. - 4-еизд. -М.: МГУЛ, 2007-340 с.

66. Фельдман Х.Л. Система максимальных поставов на распиловку / Х. Л. Фельдман. - Л.: Лесотехн. изд - во. 1932. - 276 а

67. Чубинский А.Н., Тамби А.А. Инновационные методы контроля древесины и древесных материалов. СПб.: СПбГЛТУ, 2014 г. - 32 с.

68. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Бахшиева М.А. Средства неразрушающего контроля качества древесины. Часть 1. ЛесПромИнформ. Вып. 4. СПб.2013, с. 98100, Вып. 5. СПб.2013, с.102-105, Вып. 6. СПб.2013, с.84-86.

69. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Бахшиева М.А.. Использование методов томографического анализа для оценки внутренней структуры круглых лесоматериалов. Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса. Кострома: издательство КГТУ, 2012, а 49-51.

70. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Теппоев А.В., Ананьева Н.И., Семишкур С.О., Бахшиева М.А. Физические неразрушающие методы испытания и оценки структуры древесных материалов. Дефектоскопия, № 11. М.: РАН, 2014. №. 11,

сс. 76-84. Chubinskii A.N., Tambi A.A., Teppoev A.V., Anan'eva N.I., Semishkur S.O., Bakhshieva M.A. Physical nondestructive methods for the testing and evaluation of the structure of wood-based materials. ISSN 1061-8309, Russian Journal of Nondestructive Testing, 2014, Vol. 50, No. 11, pp. 684-691.

71. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Федяев А.А., Федяева Н.Ю., Кульков А.М. Направления использования физических методов контроля структуры и свойств древесины. //Системы. Методы. Технологии. г. Братск.: БрГУ, 2015 г. № 2 (26) с. 152-158.

72. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Хитров Е.Г., Чаузов К.В., Швец В.Л., Бахшиева М.А., Быков Д.Ю. Обоснование объемного выхода конструкционных сосновых и еловых пиломатериалов. Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии-СПб .:СПбГЛТУ, 2016. № 214, c. 247-259.

73. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Шимкевич Ю.А., Семишкур С.О. Исследование размерных характеристик трахеид сосны Ленинградской области. Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса: материалы II международной научно-технической конференции / отв. ред. С.А. Угрюмов, Т.Н. Вахнина, А.А. Титунин. - Кострома: изд-во КГТУ, 2013, С. 27-29. (9-11 сентября 2012)

74. Чубинский А.Н., Федяев А.А., Паврос К.С., Теплякова А.В. Прогнозирование прочности склеивания строганых пиломатериалов методом ультразвуковой диагностики. Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» СПб.: СПбГЭТУ, №7, 2011 г., С. 109115.

75. Чудинов Б.С. Вода в древесине. Новосибирск: Наука, 1984 г. - 270 с.

76. Шалаев B.C. Аналитический расчет дробности сортировки пиловочного сырья // Изв. вузов. Лесн. журн. 1989 г. № 6. - С. 85-89.

77. Шалаев B.C. Размерно-качественные особенности древесины ели и выработка из нее пиломатериалов повышенной сортности: автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1984 г. - 20 с.

78. Шалаев B.C. Совершенствование теории раскроя древесного сырья на пилопродукцию заданных размеров и качества: автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 1995. - 46 с.

79. Шалаев В.С., Рыкунин С.Н. Об использовании особенностей сучковатости пиловочного сырья при раскрое пиломатериалов. Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2013 г. № (95). С. 118-121.

80. Шарапов Е.С., Чернов В.Ю. Сравнительный анализ способов определения плотности древесины с помощью рентгеновского излучения и устройства для измерения сопротивления сверлению //Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. 2014 г. № 2. С. 89-95.

81. Ясинский B.C. Планирование раскроя пиломатериалов с учетом их качественных характеристик. // Деревообр. про-сть. - №5. 1976 г. - С. 20-23.

82. Allison R.B., Xiping Wang, Ross R.J. (2007). Visual and non-destructive evalution of red pines supporting a ropes course in the USFS Nesbit Lake Camp, Sidnaw, Michigan. In: Proceedings of the 15th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood. Sept. 10-12, 2007, Duluth, MN, USA. Forest Products Society, Madison, Wisconsin. p. 43-48.

83. American Society for Nondestructive Testing, Inc. Acoustic Emission Testing (2005) "Nondestructive Testing Handbook".3rd Edition, Volume 6.

84. Andersen H.-E., Reutebuch S.E., Schreuder G.F. (2001) Automated individual tree measurement through morphological analysis of a LIDAR-based canopy surface model. Proceedings of the First International Precision Forestry Symposium, Seattle, WA.

85. Ando K., Ohta M. (1995) Relationship between the morphology of macro-fractures of wood and the acoustic emission characteristics. Mokuzai Gakkaishi. 41(7): 640-646.

86. Araujo C.D., MacKay A.L., Hailey J. R.T., Whittall K.P., Le H. Proton magnetic resonance techniques for characterization of water in wood: application to white spruce. Wood Sci. Technol. 26:101 - 113 (1992)

87. Aschoff T., Spiecker H. (2004) Algorithms for the automatic detection of trees in laser scanner data. ISPRS 36:66-70

88. Benson-Cooper D.M., Knowles R.L., Thomson F.J., Ckown D.J. 1982.Computed tomographic scanning for the detection of defects within logs. New Zealand Forest Research Institute (FRI)Bull. No. 8.

89. Bhandarkar S.M., Timothy D. Faust, Mengjin Tang. CATALOG: a system for detection and rendering of internal log defects using computer tomography. Machine Vision and Applications (1999) 11: 171-190 p.

90. Bhandarkar S.M., Xingzhi Luo, Richard Daniels, E. William Tollner. A novel feature-based tracking approach to the detection, localization, and 3-D reconstruction of internal defects in hardwood logs using computer tomography. Pattern Anal Applic (2006) 9:155-175 DOI 10.1007/s10044-006-0035-9

91. Bhandarkar S.M., Xingzhi Luo, Richard F. Daniels, Tollner E.W. Automated Planning and Optimization of Lumber Production Using Machine Vision and Computed Tomography. Transactions on automation science and engineering.

92. Bhandarkar S.M., Xingzhi Luo, Daniels R., Tollner E.W. Detection of cracks in computer tomography images of logs. Pattern Recognition Letters 26 (2005) 2282-2294

93. Biernacki J.M., Beall F.C. (1993). Development of an acousto-ultrasonic scanning system for non-destructive evaluation of wood and wood laminates. Wood and Fiber Science. 25(3): 289-297.

94. Bucur V. Wood Structural Anisotropy and Ultrasonic Parameters.2006 - Springer

95. Bucur V. (2003a) Nondestructive characterization and imaging of wood. Springer, Berlin Heidelberg New York

96. Bucur V. 1984: Ondes ultrasonores dans le bois. Caractérisation mécanique et qualité de certaines essences de bois. Thèse de Doc. Ing. ISMCM, F 93407 Saint-Ouen.

97. Bucur V., Archer R.R., Elastic Constants for Wood by an Ultrasonic Method, Wood Sci. Technol. 18: 255-265 (1984).

98. Bucur V., Feeney F. 1992. Attenuation of ultrasound in solid wood. Ultrasonics.30(2):76-81.

99. Bucur, V. 1995. Acoustics of wood. New York, NY: CRC Press.

100. Cave I.D. Theory of X-ray measurement of microfibril angle in wood. Wood Science and Technology 31 (1997) 225-234 p. Springer-Verlag 1997

101. Cave I.D., Hurt L. The Longitudinal Young's Modulus of Pinus Radiata/ Wood Science and Technology Vol. 3 (1969) p. 40—48

102. Chang S.J., Olson J.R., Wang P.C. (1989) NMR imaging of internal features in wood. Forest Prod J 39: 43-49.

103. Connors R.W., Klinkhachorn P., McMillin C.W., Franklin J.P., Ng C. (1987) A Computer Vision System for Grading Hardwood Lumber, Proceedings 2nd International Conference on Scanning Technology in Sawmilling. Oakland/Berkeley Hills, CA, XV-1-XV-7.

104. Cown D.J. Corewood (juvenile wood) in pinus radiata - should we be concerned? New Zealand Journal of Forestry Science 22(1): 87-95 (1992)

105. Dassot M., Constant T., Fournier M. The use of terrestrial LiDAR technology in forest science: application fields, benefits and challenges. Annals of Forest Science (2011) 68:959-974 DOI 10.1007/s13595-011-0102-2

106. De Groot R.C., Ross R.J., Nelson W.J. Non-destructive assessment of wood decay and termite attack in southern pine sapwood. (1998) Wood Protection 3(2), pp 25-34

107. Dill-Langer G., Lutze S., Aicher S. (2000) Microfracture in wood monitored by confocal laser scanning microscopy. Wood science and technology 36: 487-499.

108. Dumail J. F., Castera P. Transverse shrinkage in maritime pine juvenile wood. Wood Science and Technology 31 (1997) 251-264 Springer-Verlag 1997

109. Evans J.W., Senft J.F., Green D.W. Juvenile wood effect in red alder: analysis of physical and mechanical data to delineate juvenile and mature wood zones. Forest Prod. J. 50(7/8):75-87.

110. Freyburger C., Longuetaud F., Mothe F., Constant T., Leban J. M. 2009.Measuring wood density by means of X-ray computer tomography. Ann. For. Sci. 66(8): 804p1804p9. doi:10.1051/ forest/2009071.

111. Funt B.V., Bryant E.C. (1987) Detection of Internal Log Defects by Automatic Interpretation of Computer Tomography Images. Forest Prod. J. 37(1): 56-62.

112. Gindl W., Teischinger A., Schwanninger M., Hinterstoisser B. (2001) The relationship between near infrared spectra of radial wood surfaces and wood mechanical properties. Journal of Near Infrared Spectroscopy, 9: 255-261

113. Hailey J. R. T., Swanson J. S., Imaging Wood Using Magnetic Resonance, Proceedings 2nd International Conference on Scanning Technology in Sawmilling, Oakland/Berkeley Hills, CA, VII-1-VII-12. Oct. 1987.

114. Hall L.D., Rajanayagam V., Steward W.A., Steiner P.R. (1986) Magnet resonance imaging of wood. Canadian Journal Forest Research 16: 423-426.

115. Hall L.D., Rajanayagm V. 1986: Evaluation of the distribution of water in wood by use of three dimensional proton NMR volume imaging. Wood Sci. Technol 20:329333

116. Ivkovic' M., Washington J.G., Aljoy Abarquez, JugoIlic, Michael B. Powell, Harry X. Wu. Prediction of wood stiffness, strength, and shrinkage in juvenile wood of radiata pine. Wood SciTechnol (2009) 43:237-257DOI 10.1007/s00226-008-0232-3

117. Jaeger M., Leban J.-M., Borianne P., Chemouny S., Saint André L. 1999. 3D stem reconstruction from CT scan exams. From log external shape to internal structures. In Proceedings of the 3rd IUFRO Workshop "Connection between Silviculture and Wood Quality through Modelling Approaches and Simulation Software", IUFRO Working Party S5.01-04 "Biological Improvement of Wood Properties" and Équipe de Recherches sur la Qualité des Bois, INRA-Nancy, La Londe-Les-Maures (France), 5-12 September 1999. Edited by G. Nepveu. INRA, Nancy, France. pp. 399-409.

118. James W.L., Yen Y., King R.J. A Microwave Method for Measuring Moisture Content, Density, and Grain Angle of Wood, Forest Products Laboratory Research Note FPL-0250, U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Madison, WI, 1985.

119. Kawamoto S. (1994b). Attenuation of ultrasonic waves in wood. Mokuzai Gakkaishi. 40(7): 772-776.

120. Kawamoto S., Noguchi M. (1991).Propagation properties of AE waves in wood. In: Proceedings, 8th symposium on non-destructive testing of wood; 1991 September 23-25; Vancouver, WA. Pullman, WA: Washington State University: 270.

121. Larson P.R., Kretschmann D.E., Clark Alexander III, Isebrands J.G. 2001. Formation and properties of juvenile wood in southern pines: a synopsis. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-129. Madison, WI:U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 42 p.

122. Li Jian, Liu Yixing, Cui Yongzhi, Xu Zicai. Demarcation of juvenile and mature woods of planted Chinese fir and its wood quality prediction. Journal of Forestry Research, Vol. 9, No. 4, Dec. 1998

123. Li Li, Xiping Wang, Lihai Wang, Allison R.B. (2009) Acoustic tomography in relation to 2D ultrasonic velocity and hardness mappings. In: Proceedings of the 16th nondestructive evaluation of wood symposium. 2009 October 12-14. Beijing, China. Beijing Forestry University: Beijing, China. Dr. Houjian Zhang and Dr. Xiping Wang, eds. p. 28-35.

124. Lindgren L.O. (1985). On the relationship between density / moisture content in wood and X-ray attenuation in computer tomography. In Proceedings of the 5th Symposium on Nondestructive Testing of Wood, Washington State University, Pullman, Wash. 9-11 September 1985. pp. 193-203. Lulea University of Technology, Lulea, Sweden.

125. Lindgren L.O. (1988). Non-destructive measurements of density and moisture content in wood using computerized tomography. Tech. Lic. thesis, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.

126. Lindgren L.O. (1991). Medical CAT-scanning: X-ray absorption coefficients, CT-numbers and their relation to wood density. Wood Sci. Technol. 25(6): 341-349.

127. Lindgren L.O., Davis J., Wells P., Shadbolt P. (1992). Nondestructive wood density distribution measurements using computed tomography. Eur. J. Wood Wood Prod. 50(7-8): 295-299. doi:10.1007/BF02615356.

128. Logan J. D., Machine Stress Rating. Proceedings of the Fourth Nondestructive Testing of Wood Symposium. Washington State University, Pullman, WA. 1978.

129. Longuetaud F. 2005. Détection et analyse non destructive de caractéristiques internes de billons d'épicéa commun (Picea abies (L.) karst.) par tomographie à rayons

X. Ph.D. thesis, École Nationale du Génie Rural des Eaux et Forêts, Unité associée INRA/ENGREF en Sciences Forestières.

130. Longuetaud F., Leban J.M., Mothe F., Kerrien E., Berger, M. O. 2004. Automatic detection of pith on CT images of spruce logs. Comput. Electron. Agric. 44(2): 107119. doi:10.1016/j.compag. 2004.03.005.

131. Longuetaud F., Mothe F., Kerautret B., Krahenbuhl A., Hory L., Leban J., Debled-Rennesson I. Automatic knot detection and measurements from x-ray CT images of wood: A review and validation of an improved algorithm on softwood samples. Computers and Electronics in Agriculture 85 (2012) 77-89

132. Longuetaud F., Mothe F., Leban J.M., Mäkelä A. 2006. Piceaabies sapwood width: variations within and between trees. Scand. J. For. Res. 21(1): 41-53. doi: 10.1080/02827580500518632.

133. Longuetaud F., Mothe F., Leban, J.M. 2007.Automatic detection of the heartwood/sapwood boundary within Norway spruce (Picea abies (L.)Karst.)logs by means of CT images. Comput.Electron. Agric. 58(2): 100-111. doi:10.1016/j.compag. 2007.03.010.

134. Luostarinen K. Density, annual growth and proportions of types of wood of planted fast grown Siberian larch (larix sibirica) trees. Baltic Forestry 17(1): 58-67.

135. Miller E.D., Taylor F.L., Popeck R.A., A Sonic Method for Detecting Decay in Wood Poles, American Wood Preserves Association, Form No. 1351, 1965.

136. Muller U., Bammer R., Halmschlager E., Stollberger R., Wimmer R. Detection of fungal wood decay using Magnetic Resonance Imaging. Holzals Roh- und werkstoff 59 (2001) p. 190-194, Springer-Verlag 2001.

137. Oja J. Evaluation of knot parameters measured automatically in CT-images of Norway spruce. HolzalsRoh- und Werkstoff 58 (2000) 375-379 © Springer-Verlag 2000

138. Oja J., Temnerud E. 1999. The appearance of resin pockets in CT-images of Norway spruce (Piceaabies (L.) Karst). Eur. J. Wood Prod. 57(5): 400-406. doi: 10.1007/s001070050368.

139. Raymond C.A., Schimleck L.R. (2002) Development of near infrared reflectance analysis calibrations for estimating genetic parameters for cellulose content in Eucalyptus globules. Canadian Journal of Forest Research, 32: 170-176.

140. Rojas G.E., Condal A, Beauregard R, Verret R., Hernandez R.E. Identification of internal defect of sugar maple logs from CT images using supervised classification methods. HolzalsRoh- und Werkstoff (2006) 64: 295-303. DOI 10.1007/s00107-006-0105-0

141. Sandoz J.-L. (1990) "Grading and reliability of construction timber, validation of the ultrasound method", thesis n°851, EPFL, IBOIS, Lausanne, Switzerland.

142. Schimleck L.R., Raymond C.A., Beadle C.L., Downes G.M., Kube P.D., French J.(2000)Applications of NIR spectroscopy to forest research. Appita Journal53:458-464.

143. Skog J., Oja J. (2009) Heartwood diameter measurements in Pinus sylvestris sawlogs combining X-ray and three-dimensional scanning. Scandinavian Journal of Forest Research, 24:2, 182-188

144. Ting-Feng Yeh.Chemical and Structural Characterizations of Juvenile Wood, Mature Wood, and Compression Wood of Loblolly Pine (Pinus taeda). Wood and Paper Science, Raleigh 2005

145. Wagner F.G., Taylor F.W., Ladd D.S., McMillin C.W., Roder F.L. (1989) Ultrafast CT scanning of oak log internal defects. Forest Products J 39(11/12): 62-64 p.

146. Wang X., Ross R.J., Green D.W. [et al.] (2004a) Stress wave sorting of red maple logs for structural quality. Wood Science Technology 37: 531-537.

147. Watanabe U., Norimoto M., Fujita M., Gril J. Transverse shrinkage anisotropy of coniferous wood investigated by the power spectrum analysis. JWoodSci (1998)44:9-14

148. Wei Q., Leblon B., La Rocque A. On the use of X-ray computed tomography for determining wood properties: a review. Can. J. For. Res. 41: 2120-2140 (2011) doi: 10.1139/X11-111

149. Zobel B. 1920 Juvenile wood in forest trees. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1998. ISBN-13: 978-3-642-72128-1001: 10.1007/978-3-642-72126-7

150. Zobel B.J., Van Buijtenen J.P. Wood Variation. Its Causes and Control/ SpringerVerlag Berlin Heidelberg 1989

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Акт экспериментально-производственной проверки

Для проведения эксперимента было отобрано 30 бревен требуемого диаметра, которые были промаркированы на торце с указанием порядкового номера бревна. Для распиловки бревен были подобраны индивидуальные схемы раскроя с учетом диаметра и вырезкой ювенильной зоны в виде центрального бруса стандартного сечения.

В результате эксперимента установлено, что, при вырезке центрального бруса сечением 75x75 мм и более, ювенильная древесина, характеризующаяся низкими прочностным показателями, не попадает в пиломатериалы. Это позволяет увеличить выход конструкционных пиломатериалов. При выпиливании центрального бруса меньшего сечения, пиломатериалы получаются с частичным включением ювенильной древесины, ширины годичных слоев которой и содержание в них поздней древесины превышают значения допустимые согласно СП 6413330.2011 «Деревянные конструкции». Следовательно, можно сделать вывод о том, что рекомендуемая схема распиловки с выпиливанием центрального бруса сечением 75x75 мм и более имеет приоритетное значение.

Инженер-технолог ООО «КАРА-1

Ген. директор ООО «КАРА-МТД

И.А. Андреюшков

К.О. Фролов

Инженер каф. «Механики» СПбГЛТУ

М.А. Бахшиева

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Акт производственных испытаний

г.

Акт

от 20 июля 2015 года экспериментально-производственной проверки

Мы, нижеподписавшиеся: ген. директор ООО «Крона» Б.Э. Гарипов, начальник производства ЗАО «Крона» Борисов С.Г., инженер кафедры механики СПбГЛТУ им. С.М. Кирова М.А. Бахшиева, составили настоящий акт о том, что на ЗАО «Крона» выполнена экспериментально-производственная проверка результатов диссертационный работы.

Настоящая апробация проводилась на ЗАО «Крона» в июле 2015 г. в условиях действующего производства. Исследованию подлежала древесина, заготовленная на разных делянках Ленинградской области.

Целью данного промышленного эксперимента являлось исследование радиальной, продольной и тангенциальной усушки древесины годичных слоев, образовавшихся в различные годы роста дерева.

Для исследования использованы бревна сосны и ели, от нижней части которых отпилены дисковые секции высотой 20 см и высушены до влажности 9±1%. Из каждой дисковой секции выпилены тонкие образцы, содержащие в себе преимущественно один годичный слой (Рис. 1), при этом в учет был взят каждый десятый годичный слой, начиная от сердцевины. Далее образцы были подвергнуты сушке до абсолютно сухого состояния. Контроль влажности при сушке осуществлялся весовым методом. Для определения усушки были определены размеры образцов до и после процесса сушки. Методическая сетка эксперимента приведена в табл. 1.

Рис. 1 Схема получения образцов

Таблица 1

Методическая сетка проведения эксперимента ___

Задача исследования Исследуемый фактор Переменные факторы Количество опытов Количество повторений опытов Количество наблюдений Общее количество наблюдений

Наименование Наименование Значение

Сосна

1 .Продольная Порода Ель

Исследование

усушки усушка 3

древесины 2.Радиальная 10 6 3 1 18

сосны и ели усушка Возраст 20 6 3 1 18

З.Тангенциальная 30

усушка 40

50 •

Результаты исследования позволили сравнить усушку ювенильной и зрелой зон ствола, выявить область перепадов усушки, где в большей мере возможно возникновение опасных внутренних напряжений, которые могут привести к растрескиванию и короблению.

Экспериментально-производственная проверка подтвердила, что максимальное различие в усушке по радиальному, продольному и