Совершенствование технологии раскроя лесоматериалов на ламели повышенной прочности для клееных деревянных конструкций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.05, кандидат наук Горбатов Алексей Павлович

• Горбатов Алексей Павлович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Горбатов Алексей Павлович

ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Аналитический обзор работ по раскрою пиловочного сырья

1.2 Применение пиломатериалов в несущих конструкциях из клееной древесины

1.3 Особенности анизотропии прочностных и упругих свойств древесины в клееных конструкциях

1.4 Технологический процесс получения ламелей при радиальном способе раскроя

1.5 Цель и задачи исследований

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА ПОЛУЧЕНИЯ ПИЛОПРОДУКЦИИ РАДИАЛЬНОГО РАСКРОЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

2.1 План раскроя круглых лесоматериалов на радиальные пиломатериалы

2.2 Математическая модель работы клееной балки из ламелей радиальной распиловки при поперечном изгибе

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БРУСЬЕВ ИЗ КЛЕЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

3.1 Методика проведения экспериментальных исследований

3.2 Экспериментальная установка для определения прочностных характеристик образцов клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки

3.3 Изготовление и паспортизация опытных образцов для проведения испытаний

3.4 Планирование эксперимента

3.4.1 Определение количества образцов для испытаний

3.4.2 Многофакторный анализ при проведении экспериментальных

исследований прочностных характеристик клееных брусьев

3.5 Определение прочностных характеристик опытных образцов клееных брусьев

3.5.1 Определение модуля упругости

3.5.2 Определение предела прочности

3.5.3 Математико-статистический анализ прочностных характеристик клееных брусьев

3.5.4 Влияния масштабного фактора на прочностные характеристики клееного бруса

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КЛЕЕНЫХ БРУСЬЕВ

4.1 Статистический анализ прочностных характеристик клееных брусьев

4.2 Анализ экспериментальных регрессионных моделей прочностных характеристик клееных брусьев

4.3 Характер разрушения образцов клееных брусьев при испытании на изгиб

4.4 Вычисление показателя прочности клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки при поперечном изгибе

4.4.1 Прочностные характеристики клееных брусьев с учетом масштабного фактора

4.4.2 Сравнение показателей прочности клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки

4.5 Выводы

5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ПРОИЗВОДСТВА ДЕРЕВЯННЫХ

КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЛАМЕЛЕЙ РАДИАЛЬНОЙ РАСПИЛОВКИ

5.1 Подбор материала для изготовления клееных брусьев

5.2 Раскрой сортиментов на ламели для изготовления клееных брусьев

5.3 Сушка и сортирование пиломатериалов для изготовления ламелей радиальной распиловки

5.4 Фрезерование заготовок и дефектация материала для изготовления ламелей радиальной распиловки

5.5 Подбор материала и склеивание ламелей

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Характеристика опытных образцов клееных брусьев из

ламелей радиальной и тангенциальной распиловки

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Протокол паспортизации опытных образцов клееных брусьев

из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Протокол испытаний опытных образцов клееных брусьев из

ламелей радиальной и тангенциальной распиловки на поперечный изгиб____120

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Протокол испытаний опытных образцов клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки и определения модуля

упругости древесины

ПРИЛОЖЕНИЕ 5 Акт стендовых испытаний определения прочностных

характеристик образцов клееных брусьев

ПРИЛОЖЕНИЕ 6 Акт о применении в учебном процессе результатов

диссертационной работы

ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Акт внедрения в производственный процесс деревообрабатывающего предприятия ООО «КАНТ» результатов диссертационной работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии раскроя лесоматериалов на ламели повышенной прочности для клееных деревянных конструкций»

ВВЕДЕНИЕ

Древесина, наряду с другими конструкционными материалами, широко применяется в строительстве. Она используется для изготовления клееных элементов несущих строительных конструкций. Критическим свойством древесины является прочность. Клееные деревянные конструкции обладают более высокими прочностными характеристиками, чем конструкции из цельной массивной древесиной. Это обеспечивается тем, что при изготовлении клееных конструкций пороки, снижающие прочностные характеристики пиломатериалов удаляются, а применение клеевых соединений повышает их прочность.

Клееные конструкции изготавливают из пиломатериалов, склеенных по кромке и пласти. Пиломатериалы также сращивают по длине на зубчатый шип. Клееные конструкции, как правило, имеют слоистое строение. Эти слои называются ламелями. Ламели перед склеиванием должны иметь фрезерованные поверхности, а древесина ламелей должна иметь влажность 8±2%. Пиломатериалы для изготовления ламелей изготавливают путем продольного раскроя круглых лесоматериалов. Имеются различные схемы раскроя для получения пиломатериалов с различным расположение годичных слоев в поперечном сечении пиломатериалов. В зависимости от расположения годичных слоев по отношению к сторонам поперечного сечения пиломатериалов, различают схемы получения пиломатериалов радиальной и тангенциальной распиловки.

Для эффективного применения конструкций из клееной древесины необходимо и в дальнейшем повышать прочностные характеристики древесины пиломатериалов. Известно, что чистая древесина с радиальным расположением годичных слоев при изгибе прочнее древесины с тангенциальным расположением слоев. Поэтому, являются востребованными исследования клееных конструкций склеенных из ламелей с радиальным расположением

годичных слоев.

Актуальность темы. Древесина является анизотропным материалом. Под анизотропией механических свойств материалов подразумевается изменчивость прочностных, упругих и других характеристик в зависимости от направления воздействия по отношению к направлениям экстремальных величин прочности. Эти направления являются главными осями анизотропии древесины. В поперечном сечении пиломатериалов они располагаются в радиальном и тангенциальном направлениях. В практике изготовления элементов клееных деревянных конструкций анизотропия прочностных характеристик древесины практически не учитываются.

Прочностные характеристики пиломатериалов зависят от направления действия нагрузки по отношению к расположению годичных слоев древесины в их поперечном сечении. Из анализа литературных источников по исследованию прочностных характеристик пиломатериалов при различных напряженно-деформированных состояниях можно отметить, что пиломатериалы радиальной распиловки имеют более высокие прочностные свойства, чем пиломатериалы тангенциальной распиловки. Исходя из этого, можно выдвинуть гипотезу, что и клееные элементы, изготовленные из пиломатериалов радиальной распиловки, будут иметь прочность большую, чем клееные элементы, изготовленные из пиломатериалов тангенциальной распиловки. Таким образом, очевидна необходимость дополнительно исследовать раскрой круглых лесоматериалов для повышения полезного выхода пиломатериалов радиальной распиловки. Следует изучить прочностные характеристики элементов из клееной древесины, изготовленных из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки.

Актуальность диссертационной работы определяется необходимостью решения задачи по повышению прочностных характеристик клееных деревянных конструкций, снижению их древесиноемкости и ресурсосбережению при производстве.

Степень разработанности темы. Характеристика факторов, влияющих на показатели раскроя круглых лесоматериалов и результаты исследований прочностных характеристик пиломатериалов, приведены в работах Фельдмана Х. Т., Шапиро Д. Ф., Гутермана М. Н., Титкова Г. Г., Песоцкого А. Н., Власова Г. Д., Аксенова П. П., Ашкенази Е. К., Грачева А. В., Батина Н. А., Ветшевой В. Ф., Грачева А. В., Лурье Л. З., Залегаллер В. А., Мелехова В. И., Лабудина Б. В., Серова Е. Н., Малыгина С. И., Иванова В. Д., Соболева И. В., Фергина В. Р., Калитиевского Р. Е., Канторовича Л. В., Ясинского В. С., Турушева В. Г., Копейкина А. М., Кошуняева Б. И., Пижурина А. А., Розенблита М. С., Соболева И. В., Янушкевича А. А., Алексеева А. Е., Чубинского А. Н., Рыкунина С. Н. и др. Среди зарубежных исследователей следует отметить работы Piao C., Groom L., Horvath B., Peszen I., Perolta P., Horvath L., Kasal B., Li L., Manoj K. D. и др.

Цель исследования. Повышение прочностных характеристик клееных деревянных конструкций с применением пиломатериалов радиальной распиловки с учетом анизотропии древесины и направления приложения несущей нагрузки.

Задачи исследования:

- провести обзор исследований по формированию сечений пиломатериалов индивидуальными методами раскроя для применения в клееных деревянных конструкциях;

- обосновать возможность получения пиломатериалов радиальной распиловки при сохранении общего полезного выхода пилопродукции;

- создать математическую модель работы ламелей радиальной распиловки в клееной балке при напряженно-деформированном состоянии под нагрузкой;

- разработать методику проведения экспериментальных исследований с планированием многофакторного эксперимента;

- определить прочностные характеристики клееных балок из

7

пиломатериалов радиальной и тангенциальной распиловки;

- разработать технические решения по совершенствованию технологии изготовления клееных деревянных балок с повышенной несущей способностью и меньшей древисиноемкостью.

Объект исследования. Конструкция деревянной клееной балки с повышенными прочностными характеристиками из ламелей радиального раскроя.

Предмет исследования. Анизотропные механические характеристики клееных балок из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки.

Область исследования: соответствует требованиям паспорта научной специальности ВАК РФ 05.21.05 Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки, п. 1. Исследование свойств и строения древесины как объектов обработки (технологических воздействий). и п. 2. Разработка теории и методов технологического воздействия на объекты обработки с целью получения высококачественной и экологически чистой продукции.

Научная новизна. Доказана возможность повышения несущей способности клееных балок из ламелей радиальной распиловки (15,4%) при снижении древесиноемкости конструкции (15%). Разработана математическая модель работы клееной деревянной балки из ламелей радиального и тангенциального раскроя. Предложены расчетные показатели прочности и деформативности элементов конструкций из ламелей радиальной распиловки.

На защиту выносятся:

1. Математическая модель работы клееной балки из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки при напряженно-деформированном состоянии плоского изгиба.

2. Прочностные и упругие характеристики клееных балок из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки.

3. Регрессионные модели прочностных характеристик клееных брусьев.

8

4. Показатели прочности клееных балок из пиломатериалов радиального способа раскроя.

5. Технология изготовления клееных деревянных балок с повышенной несущей способностью и уменьшенной древесиноемкостью.

Методика исследования основывается на применении положений законов механики анизотропных тел, планировании многофакторного эксперимента с применением математического аппарата и обработки результатов с применением поверенного испытательного оборудования и современных специализированных компьютерных программ.

Достоверность результатов основывается на достаточном объеме теоретических и экспериментальных исследований с применением методов математического моделирования, теории планирования факторных экспериментов и статистической обработки результатов экспериментальных исследований.

Практическая ценность. Определены критериальные значения прочностных характеристик клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки. Разработаны рекомендации для производства деревянных несущих конструкций с повышенной прочностью и уменьшенной древесиноемкостью.

Личный вклад автора заключается: проведении анализа литературных источников по теме исследования, постановке цели и задач исследования; разработке математической модели работы ламелей в клееной балке при напряженно-деформированном состоянии плоского изгиба; создании экспериментальной установки, разработке методики и проведения экспериментальных исследований клееных балок и обработке их результатов; формулировании выводов и рекомендаций по теме диссертационного исследования; подготовке научных статей по теме диссертационного исследования.

Апробация и реализация работы. Основные результаты диссертационной работы представлены на российских и международных научных конференциях: Международной научно-практической конференции Scientific World (г. Одесса, 2010 г.); Всероссийской научно-технической конференции ВоГТУ (г. Вологда, 2010 г. и 2011 г.); научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава САФУ (г. Архангельск, 2010 г. и 2012 г.); педагогических чтениях «Актуальные проблемы подготовки конкурентоспособных специалистов» (г. Архангельск, САФУ им. М.В. Ломоносова Технологический колледж Императора Петра I, 2017 г.); Международной научно-практической конференции «Наука и образование в XXI веке» (г. Тамбов, 2018 год).

Результаты диссертационной работы применены в производственном процессе деревообрабатывающего предприятия ООО «КАНТ», в учебном процессе САФУ по направлениям подготовки: 08.03.01, 08.04.01, 08.05.01, 35.03.02.

Публикации. Основные результаты исследований представлены в 10 научных публикациях, в том числе 4 в изданиях из перечня ВАК и двух патентах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, библиографического списка, включающего 123 наименования, в том числе 28 зарубежных. Диссертация представлена на 137 страницах текста, содержит 39 рисунков, 6 таблиц, приложений.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 1.1 Аналитический обзор работ по раскрою пиловочного сырья

Теоретические основы раскроя бревен на пиломатериалы разработаны

Х. Л. Фельдманом [83]. Задача повышения выхода пиломатериалов при раскрое

бревен решена им путем определения наибольших по площади -

прямоугольников, вписываемых в вершинный торец бревна. Корректировка

выхода пилопродукции производилась вычитанием площадей, занимаемых

пропилами и усушкой. Совершенствование и развитие теории максимальных

поставов отражено в работах Д. Ф. Шапиро [89]. Он предложил графический

метод расчета поставов. Им дан анализ влияния на выход пиломатериалов

диаметра, длины бревен их сбега и составлены номограммы по их расчету при

различном количестве досок. Дальнейшее развитие теория раскроя получила в

работах А. Н. Песоцкого [59, 60]. Им выявлены зависимости снижения

объемного выхода пиломатериалов вследствие эллиптичности поперечного

сечения бревен, кривизны, неточности определения их диаметра, погрешностей

базирования. Г. Д. Власов предложил метод расчета среднего диаметра для

широкой спецификации сырья с точностью 3...5% [15]. Он ввел понятие

нормального постава, который учитывает требования стандартов и технических

условий на пиломатериалы. Г. Г. Титковым установлены зависимости

применения оптимальных толщин досок от их положения в поставе,

определены охваты бревен поставами пил [78]. Он учитывал потери древесины

в рейку, на пропилы и усушку. Метод, предложенный Г. Г. Титковым, получил

дальнейшее развитие в работе М. Н. Гутермана [31]. Им определены

оптимальные толщины досок в зависимости от охвата бревен поставом. Даны

рекомендации по раскрою бревен с эллиптичностью поперечного сечения.

Развитие и уточнение теоретических положений объемного использования

древесины даны П. П. Аксеновым [1]. В основу теории раскроя бревен им

положен принцип сокращения потерь древесины в рейку по торцу и длине

11

бревна. Установлено, что потери древесины в опилки и на усушку зависят от лесопильного оборудования и спецификации пиломатериалов и не зависят от постава. Исследования по объемному выходу пиломатериалов расширены Н. А. Батиным [8-10]. Он установил количественную зависимость объемного выхода пиломатериалов от размеров и формы сырья, поставов, ширин пропилов, способа раскроя бревен и необрезных досок. Им предложены графоаналитический метод расчета поставов и графики для определения оптимальных толщин досок. Н. А. Батин впервые дал общее теоретическое решение вопроса о выгодности брусовки перед развалом. В. А. Залегаллером [34], Л. В. Канторовичем [42] разработан графический метод составления максимальных поставов по экстремальному признаку. Способ получения наибольшего объемного выхода пиломатериалов, предложенный Г. И. Стоевым [77], основан на условном равенстве отходов древесины в опилки и рейки. По рекомендациям автора следует подбирать постав из условий выпиловки пиломатериалов стандартных размеров. А. В. Грачевым [30] разработан метод составления поставок с наибольшим числом сечений, а также рекомендации по раскрою крупного сырья на два и три бруса. Предложены ряды поперечных размеров - пиломатериалов для экспорта и внутригосударственного потребления - при специализации предприятий по сечениям досок. Г. Д. Власовым даны рекомендации по уменьшению числа одновременно вырабатываемых сечений пиломатериалов, не содержащие количественных оценок: планировать раскрой сырья, проводить распиловку брусовым способом, сортировать бревна по породам, размерам и качеству, уменьшить число толщин досок в поставах [15]. Влияние различных факторов на рассеивание ширин пиломатериалов дано в работах А. Н. Песоцкого [60], В. А. Залегаллера и Л. В. Кантаровича, Г. Г. Титкова [78]. Влияние кривизны и сбега пиловочника на длину и ширину досок изучалось В. Г. Турушевым [80]. Анализ работ показал, что наиболее значительное влияние на рассеивание ширин досок

оказывает точность подборки бревен и смещение бревен и брусьев при раскрое.

12

Брусовый способ раскроя и сбег бревен уменьшают влияние кривизны и эллиптичности на рассеивание ширин досок.

Исследования по уменьшению числа ширин досок, выполненные в ЦНИ механической обработки (ЦНИИМОД) [52] показывают, что их сокращение достигают: при распиловке бревен ограниченного диапазона диаметров, при распиловке бревен одного диаметра по качеству (порокам формы). Наибольшего снижения числа одновременно вырабатываемых ширин досок достигают при поочередной выпиловке досок смежных ширин и уменьшении диапазона диаметров одновременно распиливаемых бревен. При этом количество ширин не должно превышать семи.

Одним из важнейших направлений уменьшения типоразмеров пилопродукции является специализация заводов по толщинам вырабатываемых пиломатериалов. В отличие от ширины и длины, толщина пиломатериала относится к наиболее стабильным факторам и связана только с характеристикой перерабатываемого сырья, не зависит от режимов производства.

Распределение толщин выпиливаемых пиломатериалов по анализу спецификации предприятий, выполненному ЦНИИМОДом, показывает, что раскрой пиловочника брусовым способом с получением досок одной толщины дает несущественную разницу в выходе пиломатериалов. Основным источником эффективности специализации по данным В. П. Покотило [62] является сокращение потерь древесины за счет выпуска спецификационных пиломатериалов. Не кратность толщин вырабатываемых пиломатериалов приводит к потерям сырья.

Одним из важнейших параметров продольного раскроя лесоматериалов

является соотношение толстых и тонких досок. В. Г. Турушевым установлено,

что соотношение объемов центральных и боковых досок формируется под

влиянием трех доминирующих факторов: точности сортирования бревен по

диаметрам, точности базирования бревен и брусьев [80]. Степень влияния этих

13

факторов на закономерности потока пиломатериалов зависит от диаметра бревна, охвата брусовой зоны состава центральными досками, сбега и длины бревна, ширин пропилов. Снижение общего выхода при этом происходит за счет уменьшения выхода толстых досок, которое обуславливается их укорочением из-за обзола. Сокращению этих потерь способствует рациональное использование пласти бруса при раскрое за счет повышения точности сортирования бревен по диаметрам и улучшения базирования бревен и двухкантых брусьев.

В целях более полного использования объема круглых лесоматериалов для получения пиломатериалов применяют ленточнопильные станки. На ленточнопильных станках возможно применение индивидуального раскроя пиловочных бревен. В последнее время для увеличения производительности ленточнопильных станков осуществляют одновременную распиловку бревна в торец двумя и четырьмя ленточнопильными механизмами при одном механизме подачи. У таких ленточнопильных установок механизм подачи конвейерного, проходного типа. Кареткой подаются брёвна у одно- и реже двухпильных станков. При использовании многопильных ленточнопильных станков проходного типа резко повышается производительность, но для них нужна подсортировка брёвен по диаметру и отбор только качественных пиломатериалов. Основное преимущество однопильных ленточнопильных станков - индивидуальная распиловка брёвен без их подсортировки по качеству и размерам - в данном случае сводится к минимуму, но не исчезает полностью, так как регулировка положения пил для каждого бревна остаётся. При двух, четырех и более пилах за счёт их регулировки на данный постав, сохраняя преимущественно групповой распиловки, можно осуществлять некоторые схемы индивидуального раскроя, т. е. использовать ещё и особенности индивидуального метода распиловки.

В зависимости от назначения станка и размерно-качественной

характеристики распиливаемого сырья вертикальные и горизонтальные

14

ленточнопильные станки для распиловки брёвен могут иметь механизм подачи в виде каретки или транспортёра, реже - рольганга. Размеры, форма, конструкция и длина хода кареток могут быть самыми различными. Движение подачи станков с горизонтальным расположением шкивов может осуществляться за счёт перемещения механизма резания или захватов с бревном в вертикальной плоскости. У одинарных станков толщина отпиливаемых пиломатериалов изменяется путём перемещения захватов с бревном на каретке по специальным направляющим, у многопильных и горизонтальных - за счёт перемещения пильных механизмов.

В зависимости от размеров и качества заданной пилопродукции, а также технических требований, предъявляемых к ней, могут быть использованы различные способы распиловки брёвен, основные из которых приведены на рис. 1.1.

Круговой способ применяется при индивидуальной распиловке и характеризуется тем, что бревно после отпиливания одной, двух или же трёх параллельно-расположенных досок поворачивается на угол 90° для отпиливания следующей группы досок. Круговой способ даёт возможность выделить сердцевинную дефектную часть и не включать её в пиломатериалы.

Сегментный или брусово-сегментный способ распиловки характерен тем,

что из средней части бревна выпиливается брус или несколько досок, а

сегменты, полученные из крайних частей бревна, распиливаются на втором и

последующих проходах. Этот способ даёт возможность получить большее

количество радиальных пиломатериалов. Однако ширина этих пиломатериалов

будет меньше, чем при обычном способе распиловки. Данный способ

рекомендуется при наличии внутренней гнили. Развально-сегментным

способом (рис. 1.2) вырабатывают преимущественно радиальную и

полурадиальную продукцию. Достигается это путем раскроя бревен в

центральной зоне на необрезные доски определенной толщины, а в боковой

зоне - на сегменты, которые в следующей операции раскраиваются на

15

радиальные и полурадиальные доски заданной толщины с одной обрезной кромкой.

Рисунок 1.1 - Способы раскроя бревен на ленточнопильном станке: а - круговой; б - сегментный; в - секторный на радиальные пиломатериалы; г - секторный на тангенциальные пиломатериалы; д - вразвал; е - с брусовкой в три прохода; ж - с брусовкой в два прохода.

X

[ \

1

)

V

У

Рисунок 1.2 - Технологическая схема развально-сегментного способа раскроя бревен с получением радиальных пиломатериалов

По брусово-сегментному способу вырабатывают преимущественно тангенциальную продукцию. Осуществляют это путем раскроя бревен на брус и сегменты, которые в следующих операциях раскраиваются на доски определенной толщины по касательной к годичным слоям или близко к ней

(рис. 1.3).

Рисунок 1.3 - Схема брусово-сегментного раскроя бревен на тангенциальные

пиломатериалы

На практике встречаются модификации перечисленных способов раскроя, что обуславливается техническими требованиями к выпиливаемой продукции или наличием оборудования, используемого для раскроя.

Секторный способ распиловки характеризуется тем, что на первых двух проходах бревно распиливают на четыре равных сектора, иногда с выпиливанием сердцевинных досок. Каждый сектор отдельным проходом распиливается на радиальные и тангенциальные пиломатериалы. Радиальные пиломатериалы выпиливаются этим способом для музыкальных инструментов, а тангенциальные для лыжных брусков или для деталей клавиатуры музыкальных инструментов. Для выработки радиальной и тангенциальной продукции бревна делят по радиусам на сектора, а последние - на радиальную или тангенциальную продукцию (рис. 1.4).

Для получения радиальной продукции секторы иногда распиливают на пиломатериалы пропилами, близкими к радиусам, а для производства тангенциальной продукции распил ведут по касательной к годичным слоям. Секторный способ раскроя бревен позволяет вырабатывать пиленую продукцию со строгой ориентацией их пластей относительно годичных слоев древесины. Однако этот способ раскроя характеризуется большими отходами древесины и трудоемкостью процесса. Во избежание этого в настоящее время

для выработки радиальной продукции применяют преимущественно развально -сегментный, а для получения тангенциальной продукции брусово-развальный способы.

а б

Рисунок 1.4 - Схема секторного способа раскроя бревен на пиломатериалы: а -

тангенциальные; б - радиальные

Способ раскроя бревен малого диаметра на обрезные доски, предложенный инженером компании Baltek Corporation Jenn Kohn (приоритет -патент № 4.262.717 США) заключается в продольной распиловке их на два сегмента и брус [74]. Затем из сегментов формируются трапецеидальные заготовки, которые в дальнейшем склеиваются и распиливаются на доски. Эти способы характеризуются меньшей трудоемкостью и дают меньше отходов.

Способ переработки бревен с получением секторов предлагаемый Andre Etienne (приоритет - патент № 2450676 Франция) имеет перемещаемый портал с ленточной пилой и каретку [73]. Установка предназначена для распиловки крупномерных бревен последовательно на сектора и доски. Фирмой "Вейерхойзер" (США) предложен метод производства пиломатериалов "Секторвуд" (приоритет - патент № 3903943 США) [54]. Бревна распиливаются в продольном направлении на части, имеющие в поперечном сечении форму сектора. Количество резов и величина центрального угла на вершине сектора определяются, исходя из диаметра распиливаемого бревна и требуемого сечения пиломатериалов. Далее полученные куски складываются, склеиваются

и распиливаются на пиломатериалы.

Сегментный способ применяется для распиловки бревен с ядровой гнилью, так называемых фаутных бревен. Имеется способ распиловки фаутных бревен предложенный фирмой Weinzierl, Frank (Канада); заявл. 27.10.78; опубл. 07.04.81; приор. 27.10.78), имеющих сердцевинное дупло по всей длине, с помощью горизонтального ленточнопильного станка позволяет увеличить выход пиломатериалов по сравнению с обычным сегментным способом распиловки таких бревен [67]. Заключается в том, что на бревне формируется базовый кант, далее производится отпиливание горбыля, пластины, досок и бруса. Брусья складываются и распиливаются на доски

Использование специальных способов раскроя в сочетании со склеиванием позволяют получать продукцию прямоугольного сечения из полуфабрикатов непрямоугольной формы. Так из обзольных досок с помощью специальной обрезки их по кромке, последующего склеивания и распиловки получают доски прямоугольного поперечного сечения. Этот и подобные ему способы позволяют полнее использовать сбеговую зону бревна, повысить объемный выход пилопродукции на 10.. .12%. Схемы раскроя приведены на рис. 1.5.

При первом проходе на ленточнопильном станке из бревна выпиливается двухкантный брус и два сегмента, при втором проходе из двухкантного бруса выпиливаются обрезные доски длиной бревна и два полусегмента. Сегменты и полусегменты раскраиваются по длине с целью выравнивания по толщине на два отрезка, которые обрабатываются до размера чисто обрезной доски или заготовки различного поперечного сечения с последующим склеиванием в щиты или стандартные пиломатериалы. Касательно распиловки бревен крупных диаметров следует указать на то, что ее можно производить развально-сегментным и брусово-сегментным способами или на три бруса.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Горбатов Алексей Павлович, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Аксенов, П. П. Технология пиломатериалов / П. П. Аксенов. -Москва, Лесн. пром-сть, 1976. - 480 с.

2. Алексеев, А. Е. Базирование в производстве пиломатериалов / А. Е. Алексеев. - Архангельск: АГТУ, 1999. - 152 с.

3. Алексеев, А. Е. Ресурсосберегающие технологии раскроя пиловочного сырья: специальность 11.00.11 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»: диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / А. Е. Алексеев. - Архангельск: АГТУ, 1999. - 590 с.

4. Аманов А.Н. Идентификация физико-механических свойств материалов / А.Н. Аманов, Д.А. Ильина, С.В. Шлычков // Научному прогрессу - творчество молодых, №1, 2019. - Йошкар-Ола: Изд-во Поволжского государственного технологического университета, 2019 - С.129-131.

5. Ашкенази Е. К. Анизотропия древесины и древесных материалов / Е. К. Ашкенази. - М.: Лесная промышленность, 1978. - 224 с.

6. Ашкенази Е. К. Анизотропия конструкционных материалов. Справочник / Е. К. Ашкенази, Э. В. Ганов. - Л.: Машиностроение, 1980. - 247.

7. Баринов Е.Н. Математические методы планирования эксперимента в научно-исследовательской работе студентов: Методические указания к выполнению УИРС и НИРС/ Баринов Е.Н., Гурьев Т.А., Чижевский Ю.С.Архангельск: РИО АЛТИ, 1985. - 36 с.

8. Батин Н.А. К составлению поставов на распиловку радиальных пиломатериалов / Н.А. Батин, А.А. Янушкевич // Механическая технология древесины - Минск: Вышэйшая школа, 1971. - Вып.1. - С. 9 -13.

9. Батин, Н. А. Практические графики и вспомогательные таблицы для составления и расчета поставов на распиловку бревен / Н. А. Батин, А. Б. Лахтанов, Ю. А. Бруевич. - Москва: Лесн. пром-сть, 1966. - 103 с.

10. Батин, Н. А. Теоретические и экспериментальные исследования

раскроя пиловочного сырья / Н. А. Батин. - Минск, 1964. - 438 с.

93

11. Белянкин Ф. П. Прочность древесины при скалывании вдоль волокон / Ф. П. Белянкин. - Киев: АН УССР, 1955. - 140 с.

12. Богданович Н. И. Планирование эксперимента в примерах и расчетах: учеб. пособие/ Богданович Н.И., Кузнецова Л.Н., Третьяков С.И., Жабин В.И. - Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2010. -126 с.

13. Бызов В. Е. Расширение ресурсов пиломатериалов для несущих строительных конструкций / В. Е. Бызов, В. И. Мелехов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии: Вып. 213. СПб.: СПбГЛТУ, 2015. -С. 204-211.

14. Ветшева, В. Ф. Раскрой крупномерных бревен на пиломатериалы / В. Ф. Ветшева. - Москва: Лесн. пром-сть, 1976. - 168 с.

15. Власов, Г. Д. Метод расчета поставов / Г. Д. Власов. - Москва-Ленинград: Гослесбумиздат, 1950. - 80 с.

16. Волкова, З. А. Исследование влияния ряда факторов на баланс древесины при раскрое на экспорт: специальность 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки»: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / З. А. Волкова. - Ленинград: ЛТА, 1977. - 204 с.

17. Волынский, В. Н. Первичная обработка пиломатериалов на лесопильных предприятиях / В. Н. Волынский, С. Н. Пластинин // ООО «Риэл-пресс» - Москва, ООО «Риэл-пресс», 2005. - 256 с.

18. Глухих В. Н. Анизотропия древесины. Технологический аспект: монография / В. Н. Глухих, А. Г. Черных; М-во образования и науки Российской Федерации, Санкт-Петербургский гос. архитектурно-строит. ун-т. -Санкт-Петербург: СПбГАСУ, 2013. - 238 с.

19. Глухих В. Н., Охлопкова А. Ю. Определение изгибающего момента и прогиба в сечениях пиломатериалов лиственницы даурской от действия начальных напряжений / Известия высших учебных заведений. Лесной журнал, 2018. № 1 (361). С. 89-98.

20. ГОСТ 11.008-75 (СТ СЭВ 35-42-82). Графические методы обработки данных. Метод вероятностных сеток: издание официальное: утвержден Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 18 сентября 1975 г. № 2434: дата введения 1976-07-01. -Москва: Государственный комитет по стандартам, 1985. - 40 с.

21. ГОСТ 2140-81. Видимые пороки древесины. Классификация, термины и определения, способы измерения: межгосударственный стандарт: издание официальное: утвержден Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июня 1981 г. № 3239: дата введения 1982-01-01

/ разработан Центральным научно-исследовательским институтом механической обработки древесины (ЦНИИМОД). - Москва: Стандартинформ, 2008. - 118 с.

22. ГОСТ 6782.2-75. Пилопродукция из древесины хвойных пород. Величина усушки: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден Постановлением Госстандарта СССР от 20 августа 1975 г. № 2196: дата введения 1975-08-20 / разработан Центральным научно-исследовательским институтом механической обработки древесины (ЦНИИМОД) - Москва: ИПК Издательство стандартов, 1976. - 9 с.

23. ГОСТ 7307-2016. Детали из древесины и древесных материалов. Припуски на механическую обработку: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 февраля 2017 г. № 77-ст: дата введения 2017-10-01 / разработан автономной некоммерческой организацией Центром по сертификации лесопродукции «Лессертика» -Москва: Стандартинформ, 2017. - 9 с.

24. ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия: межгосударственный стандарт: издание официальное: утвержден Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30.09.86 №2933: дата введения 1986-09-30 / разработан Министерством лесной,

целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР. -Москва: Стандартинформ, 1986. - 7 с.

25. ГОСТ 16588-91 (ИСО 4470-81) Пилопродукция и деревянные детали. Методы определения влажности [Электронный ресурс]. - Введ. 1993-01-01. - Электрон. дан. // Техэксперт: электронный фонд правовой и нормативно-технической документации. - Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200004029 , свободный. - Загл. с экрана

26. ГОСТ 19414-90. Древесина клееная массивная. Общие требования к зубчатым клеевым соединениям: межгосударственный стандарт: издание официальное: утвержден Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.02.90 № 295: взамен ГОСТ 19414-79: дата введения 1990-02-27 / разработан Министерством лесной промышленности СССР, Госстроем СССР. - Москва: ИПК Издательство стандартов, 1990. - 4 с.

27. ГОСТ 20820-2014. Конструкции деревянные клееные несущие. Общие технические условия: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. № 1937-ст: взамен ГОСТ 20850-84 и ГОСТ 4.208-79: дата введения 2015-01-07 / разработан ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, отделением ОАО «НИЦ» «Строительство», с участием ООО «Акзо Нобель ЛКМД», ООО «ЦНИИПС ЛДК» и ООО «МП» «ДОМ». - Москва: Стандартинформ, 2019. - 36 с.

28. ГОСТ 33080-2014 Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения: национальный стандарт Российской Федерации: издание официальное: утвержден Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 ноября 2014 г. № 1936-ст: дата введения 2015-07-01 / разработан Центральным научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом им. В. А. Кучеренко (ЦНИИСК им В. А. Кучеренко), отделением

ОАО «НИЦ «Строительство». - Москва: Стандартинформ, 2015. - 14 с.

96

29. ГОСТ Р 58459-2019 Конструкции деревянные. Определение нормативных и расчетных значений механических свойств древесины и материалов на их основе: издание официальное: утверждено Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 ноября 2019 г. № 794-ст.: дата введения 2019-11-12 / разработан центральной научно-исследовательской, проектной и строительной лабораторией (ООО «ЦНИПС ЛДК»). - Москва: Стандартинформ, 2019. - 8 с.

30. Грачев, А. В. Механизация и автоматизация сортировки сырых пиломатериалов / А. В. Грачев, Г. М. Огурцов // Деревообр. пром-сть. - 1984, № 4. - С. 22-23.

31. Гутерман, М. Н. Пособие для освоения повышенных посылок на лесопильных рамах / М. Н. Гутерман, Г. А. Шоде. - ЦНИИМОД. - Москва: Гослестехиздат, 1942. - 56 с.

32. Данилец А.В. Лес и лесопользование: устойчивое развитие и сохранение природного потенциала. / А.В. Данилец // Геополитический мониторинг России. - СПб., 2017. - Вып.31. - С. 34-78.

33. Дьяконов, А. А. Интенсификация лесопильного производства / А. А. Дьяконов, А. М. Сумароков, Б. А. Шатилов. - Москва: Лесн. пром-сть, 1988. - 168 с.

34. Валгалле, В. А. Новое в составлении поставов для распиловки бревен / В. А. Заллегалер. - Ленинград: ЦНИИЛ, Северолес, 1956. - вып. 67. - С. 32-67.

35. Зарипов Ш.Г. Разработка мероприятий снижения вероятности появления дефектов в изделиях из лиственницы / Ш.Г. Зарипов, В.А. Корниенко // Хвойные бореальной зоны, 2018. т.36 - №4. - С.360-365

36. Иванов, В. Д. Рационализация на лесопильных заводах Севера / В. Д. Иванов. - Архангельск: Арханг. обл. гос. изд-во (тип. им. Склепина). - 60 с.

37. Иванов В.Ф. Деревянные конструкции /Иванов В.Ф. - Гос. изд. литературы по строительству и архитектуре - Ленинград, 1956 - с. 317.

38. Иванов Ю. М. К вопросу исследования складки разрушения древесины при сжатии вдоль волокон / Ю. М. Иванов // Труды ин-та леса. - М.: АН СССР, 1953. - Т. IX. - С. 115-120.

39. Калитеевский, Р. Е. Автоматизация производственных процессов в лесопилении / Р. Е. Калитеевский. - Москва: Лесн. пром-сть, 1979. - 336 с.

40. Калитеевский, Р. Е. Теория и организация лесопиления / Р. Е. Калитеевский. - Москва: Лесн. пром-сть, 1995. - 352 с.

41. Калитеевский, Р. Е. Технология лесопиления / Р. Е. Калитеевский. - Москва: Экология, 1986. - 264 с.

42. Канторович, Л. В. Рациональный раскрой промышленных материалов / Л. В. Канторович, В. А. Залгаллер. - Новосибирск: Наука, 1971. -С. 171-216.

43. Копейкин, А. М. Перспективы развития технологии лесопиления // А. М. Копейкин. - Москва: Лесн. пром-сть, 1989. - 104 с.

44. Коченов В.М. Несущая способность элементов и соединений деревянных конструкций. - М., 1953. - 320с.

45. Кошуняев, Б. И. Оптимизация переработки сырья в лесопилении / Б. И. Кошуняев. - 2-е изд., перераб. и доп.- Москва: Лесн. пром-сть, 1987. - 112 с. (сер. рациональное использование древесины).

46. Куроптев, П. Ф. Справочник мастера лесопильного производства / П. Ф. Куроптев, В. Ф. Щеглов, Т. Г. Панасевич - 2-е изд. перераб. и доп. -Москва: Лесн. пром-сть, 1990. - 208 с.

47. Лабудин Б.В. Совершенствование клееных деревянных конструкций с пространственно-регулярной структурой: монография / Б.В. Лабудин. - Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2007. - 267с.

48. Лавров М.Ф. Зависимость механических характеристик древесины от ее плотности и макроструктуры / М.Ф. Лавров, Д.К. Чахов // Промышленное и гражданское строительство №8, 2016. - М.: ООО "Издательство ПГС". - С. 34-37.

49. Лехницкий С. Г. Теория упругости анизотропного тела / С. Г. Лехницкий. - Москва, Ленинград: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950. - 296 с.

50. Линьков В.И. К вопросу оценки прочности древесины длинномерных элементов / В.И. Линьков // Научно-технический вестник Поволжья: Казань: Издательство: Общество с ограниченной ответственностью «Рашин Сайнс», 2014 - С. 250-253.

51. Лисенко Л.М. Дерево в архитектуре / Л.М. Лисенко. - М.: Стройиздат, 1984. - 176с.

52. Лурье, Л. З. Исследовать возможность совершенствования технологического процесса лесопиления на участке формирования сечения пиломатериалов. - Архангельск: АЛТИ, 1985. - № 401.

53. Малыгин, С. И. Руководящие технико-экономические материалы по нормированию расхода сырья и материалов в производстве пиломатериалов / С. И. Малыгин, Е. П. Лебедева, Г.И. Захарьин. - Архангельск: ЦНИИМОД, 1983. - 194 с.

54. Метод производства пиломатериалов «Секторвуд» / Waerhoiser // Патент 1999 года № 3903943 США.

55. Митинский А. Н. Упругие постоянные древесины как анизотропного материала / А. Н. Митинский // Труды ЛТА им. Кирова, № 63. -Л., 1949. - С. 73-85.

56. Митинский А. Н. Упругие постоянные древесины как транверсально-изотропного материала / А. Н. Митинский // Труды ЛТА им. Кирова, № 67. - Л., 1948. - С. 49-57.

57. Москалева В.Е. Строение древесины и его изменение при физических и механических воздействиях / В.Е. Москалева. - М.: Лесн. пром-сть, 1957. - С.165.

58. Образцов, С. А. Сырье и основные принципы раскроя в лесопилении / С. А. Образцов. - Москва: Гослесбумиздат, 1963. - 40 с.

59. Песоцкий, А. Н. Лесопильное производство / А. Н. Песоцкий. -Москва: Лесн. пром-сть, 1970. - 432 с.

60. Песоцкий, А. Н. Рациональное использование древесины в лесопилении / А. Н. Песоцкий, В. С. Ясинский. - Москва: Лесн. пром-сть, 1977. - 128 с.

61. Пижурин, А. А. Моделирование и оптимизация процессов деревообработки / А. А. Пижурин. - Москва: Изд-во Моск. гос. ун-та леса, 2004. - 374 с.

62. Покотило, В. П. Пособие по раскрою пиловочного сырья / В. П. Покотило, П. С. Коноплев, Н. Н. Ваенский, П. М. Яковлев, Е. П. Лебедева. -Москва: Лесн. пром-сть, 1974. - 144 с.

63. Прокофьев, Г.Ф. Основы прикладных научных исследований при создании новой техники: монография [Текст]/ Г.Ф. Прокофьев, Н.Ю. Микловцик; Сев. (Арктич.) федер. ун-т. - Архангельск: ИД САФУ, 2014. - 171 с.

64. Розенблит, М. С. Оптимизация раскроя пиловочного сырья: диссертация доктора технических наук / Моск. лесотехн. техн. инст. - Москва, 1990. - 338 с.

65. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушке пиломатериалов: издание официальное: утверждены заместителем министра лесной, целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности СССР В.М. Венцлавским 25 июня 1984 г.: дата введения 1986-01-01 / разработан Центральным научно-исследовательским институтом механической обработки древесины (ЦНИИМОД) - ИПК Издательство стандартов, 1985. - 69 с.

66. Рыкунин, С. Н. Технология деревообработки: учеб. для образоват. учреждений нач. профессионального образования / С. Н. Рыкунин, Л. Н. Кандалина. - М.: Академия, 2005. - 349 с.

67. Сегментный способ распиловки бревен с ядровой гнилью /

Weinzierl, Frank // Патент 1978 года. Канада.

100

68. Серов Е. Н. Рациональное использование анизотропии прочности материалов и клееных древесных конструкций массового изготовления: дис... д-р техн. наук / Е. Н. Серов. - Л..: 1988. - 521 с.

69. Соболев, И. В. Управление производством пиломатериалов / И. В. Соболев. - Москва: Лесн. пром-сть, 1981. - 184 с.

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

71. СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции: актуализированная редакция СНиП II-25-80: издание официальное: утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 30 января 2019 г. № 62/пр: дата введения 2019-31-07 / разработан АО «НИЦ» «Строительство» - ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко». - Москва, 2019. - 92 с.

72. Способ переработки бревен / OTTO KREIBAUM, Германия // Патент 1979 года № 1.543.110 МКИ В27М 1/00 Великобритания.

73. Способ раскроя бревен / Franciosi Gioanni, Италия // Патент 1980 года № 2.458.368 МКИ В27В 1/00 Франция.

74. Способ раскроя бревен малого диаметра / Bealtek Corporation Jonn Kohn // Патент 1977 года № 4.262.717 США.

75. Способ раскроя круглых лесоматериалов / Gebrüder Linck Maschinenfabric und Eisengiesserei "Gatterlinck", Германия // Патент 1982 года № 147237 МКИ В27В 1/00 Норвегия.

76. Справочник по лесопилению / Богданов Е. С., Боровиков А. М., Голенищев Н. Д. и др. / Под ред. С. М. Хасдана. - Москва: Лесн. пром-сть, 1991. - 424 с.

77. Стоев, Г. И. Определение максимального выхода пиломатериалов / Г. И. Стоев. / Пер. с болг. - М. - Л.: Гослесбумиздат, 1961. - 64 с.

78. Титков, Г. Г. Теоретические основы наивыгоднейшего объемного

использования пиловочных бревен: автореферат диссертации кандидата

технических наук / Г. Г. Титков. Ленингр. лесотехн. академия. - Л., 1953. - 20 с.

101

79. Тунгалаг А. Некоторые результаты исследования факторов, влияющих на прочность при изгибе древесины лиственницы / А. Тунгалаг, Н. Долгорхуу // Кожа и мех в 21 веке: технология, качество, экология, образование: Материалы конференции IX Международной научно -практической конференции. Министерство образования и науки Российской Федерации, Министерство образования и науки Республики Бурятия, Российский Союз кожевников и обувщиков, Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, Кафедра «Технология кожи, меха. Водные ресурсы и товароведение», Малое инновационное предприятие "ЭКОМ", Испытательная лаборатория продукции легкой промышленности ВСГУТУ, Кафедра "ЮНЕСКО". 2013. - Улан-Удэ: Издательство: Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, 2013. - С.453-463.

80. Турушев, В. Г. Технологические основы автоматизированного производства пиломатериалов / В. Г. Турушев. - Москва: Лесн. пром-сть, 1975. - 208 с.

81. Тюкина, Ю. П. Общая технология лесопильно-деревообрабатывающего производства / Ю. П. Тюкина. - 4-е изд., перераб. и доп. - Москва: Высшая школа, 1983. - 224 с.

82. Уласовец, В. Г. Влияние формы бревен на оптимальные размеры выпиливаемых пиломатериалов / В. Г. Уласовец // Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса: матер. конф. Екатеринбург: УГЛТУ. - 2003. - С. 149-151.

83. Фельдман, Х. Л. Система максимальных поставов на распиловку / Х. Л. Фельдман. - Ленинград-Москва: Государственное лесотехническое издательство, 1932. - 276 с.

84. Чахов Д.К. Влияние толщины годичного слоя древесины на ее

свойства / Д.К. Чахов, М.Ф. Лавров, Ф.С. Макаров // Современные проблемы

строительства и жизнеобеспечения: безопасность, качество, энерго- и

ресурсосбережения - Сборник статей IV Всероссийской научно-практической

102

конференции, посвященной 60-летию Инженерно-технического института Северо-Восточного федерального университета им. М.К.Аммосова. под ред. доц. А.Е. Саввиной. 2016. - Киров: Издательство: Международный центр научно-исследовательских проектов. - С. 280-284.

85. Черных П.П. Основные положения раскроя сырья на радиальные пиломатериалы с использованием оборудования фирмы "KARA" / П.П. Черных // Лесопромышленник - 2004, №3. - С. 2-3.

86. Чубинский М.А. Древесина лиственницы как строительный материал / М.А. Чубинский // В сборнике: Леса России: политика, промышленность, наука, образование: Материалы третьей международной научно-технической конференции. Под редакцией В.М. Гедьо. 2018. С. 246-247.

87. Чубинский М.А. Исследование свойств древесины лиственницы и лиственничных строительных материалов / М.А. Чубинский, К.В. Чаузов // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2016. № 215. С. 255-265.

88. Чубинский, А. Н. Формирование клееных конструкционных материалов из шпона хвойных пород древесины: специальность 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки: автореферат диссертации доктора технических наук / Санкт-Петербургская лесотехн. академия. - Санкт-Петербург, 1995. - 36 с.

89. Шапиро, Д. Ф. Лесопильно-строгальное производство / Д. Ф. Шапиро. - Москва: Гослестехиздат, 1935. - 508 с.

90. Янушкевич, А. А. Обоснование способа распиловки бревен на пиломатериалы для клееных брусьев / А. А. Янушкевич, Д.Л. Рапинчук // Тр. БГТУ. Сер. II. Лесная и деревообраб. пром-сть. - Минск: БГТУ, 1999. - Вып. VII. С. - 162-164.

91. Янушкевич, А. А. Раскрой бревен на радиальные пиломатериалы / А. А. Янушкевич, С. В. Шетько // Труды БГТУ. - Сер. II, Лесная и деревообрабатывающая пром-сть. - Минск: БГТУ, 1998. - Вып. VI. - С. 94-99.

92. Янушкевич, А. А. Ресурсосберегающая технология сортировки бревен / А. А. Янушкевич, С. В. Шетько // Деревообрабатывающая промышленность. - 2005, №4. - С. 7-8.

93. Янушкевич, А. А. Совершенствование лесопиления на основе индивидуальных моделей раскроя / А. А. Янушкевич, М. К. Яковлев // Деревообраб. пром-сть. -1991. № 3. - С. 18-19.

94. Янушкевич, А. А. Технология лесопильного производства / А. А. Янушкевич // БГТУ - Минск, 2010 г. - 330 с.

95. Ясинский B. C. Планирование раскроя пиломатериалов с учетом их качественных характеристик / B.C. Ясинский // Деревообраб. пром-сть. 1976. -№ 5. - С. 20-21.

96. Allison R.B., Wang X. Nondestructive testing in the urban forest. In: Nondestructive Evaluation of Wood, 2nd edn. Ed. Ross, R.J. General Technical Report FPL-GTR238 USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, 2015, Madison, WI, pp. 77-86.

97. Barret I., Foschi R. Duration of load and probability of failure in wood. Part 1. Modelling creep rupture. // Can. I Civ. Eng. - 1978. - 5. - 4. - pp. 505-514. Part 2. - pp. 515- 532.

98. Bicke S., Biziks V., Militz H. Dauerhaftigkeit und Dickenquellung von mit Phenolharz modifizierten Laminated Veneer Lumber (LVL). Holztechnologie 58(5), 2017:54-60.

99. Branco J.M., Sousa H.S., Tsakanika E. Non-destructive assessment, full-scale load-carrying tests and local interventions on two historic timber collar roof trusses. Engineering Structures 140, 2017:209-224.

100. Brischke C. Interrelationship between static and dynamic strength properties of wood and its structural integrity. Drvna Industrija 68(1), 2017:53-60.

101. Commandant Benoit. Note sur une méthode de résolution des équations normales provenant de l'application de la méthode des moindres carrés à un système d'équations linéaires en nombre inférieur à celui des inconnues (Procédé du

Commandant Cholesky), Bulletin Géodésique 2. 1924: 67-77.

104

102. Descamps T., Van Parys L., Datoussaid S. Nondestructive tests for wood properties determination. In: Proceedings of the 14th International Symposium on Nondestructive Testing of Wood, 2-4 May 2005, University of Applied Science, Eberswalde, Germany, 2005, pp. 151-158.

103. Faggiano B., Grippa M.R., Calderoni B. Non-destructive tests and bending tests on chestnut structural timber. Advanced Materials Research 778, 2013:167-74, 10.4028/www.scientific.net/AMR.778.167.

104. Faggiano B., Grippa M.R., Marzo A., Mazzolani F.M. Experimental study for non-destructive mechanical evaluation of ancient chestnut timber. Journal of Civil Structural Health Monitoring 1, 2011:103-112.

105. Gerhards C.C. Effect of the moisture content and temperature on the mechanical properties of wood and analysis of immediate effects. Wood and Fiber Science 14(1), 1982:4-36.

106. Groom L., So C., Rials N., Snell R., Kelly S., Meglen R. Rapid assessment of the fundamental property variation of wood. Environmental Science, 2002.

107. Grosser, D.; Ehmcke, G. (2012): Das Holz der Lärche - Eigenschaften und Verendung. LWF Wissen 69, 2012, pp. 65 - 71.

108. Hoffmeyer P. Falure of wood as Influenced by Moisture and Duration of load. 'PhD Thesis. College if Enwironmental Science and Forestry Syracuse, State University of New York, 1990.

109. Horvath B., Peszen I., Perolta P., Horvath L., Kasal B., Li L. Elastic modulus determination of transgenic aspen using a dynamic mechanical analyzer in static bending mode. Forest Product Journal. 2010. Vol.60. 3. pp.296-300.

110. Kloiber M., Tippner J., Hrivnak J. Mechanical properties of wood examined by semi-destructive devices. Materials and Structures 47(1), 2014:199212.

111. Koji Murata, Minoru Masuda Analysis of Strain Distribution of Softwood in Transverse Compression Measured by Digital Image Correlation

Method / Articlein Journal of the Society of Materials Science Japan 52(4):347-352, April 2003with 4 Reads.

112. Koji Murata, Tsubasa Kanazawa Determination of Young's modulus and shear modulus by means of deflection curves for wood beams obtained in static bending tests / Articlein Holzforschung 61(5):589-594 ■ August 2007with 829 Reads.

113. Koch P. Wood machining processes, Ronald Press Co., 1964, New York.

530 p.

114. Kollman F.F.P., Cote W.A.Jr. Principles of Wood Science and Technology: I Solid Wood. Springer-Verlag, 1968, New York Inc.

115. Niemz P., Mannes D. Non-destructive testing of wood and wood-based materials. Journal of Cultural Heritage 13(3), 2012:26-34.

116. Niemz P., Sonderegger W. Untersuchungen zur Korrelation ausgewählter Holzeigenschaften untereinander und mit der Rohdichte unter Verwendung von 103 Holzarten [Analysis of the correlation between selected wood properties among each other and the density of 103 wood species]. Schweizerische Zeitschrift für das Forstwesen 154, 2003:489-493.

117. Piao C., Groom L. Residual strength and stiffness of lamber from decommioned chromate cooper arsenatetreated southern pine utility pole. Forest Product Journal. 2010. Vol.60. 2, pp.166-172.

118. Riggio M., Anthony R.W., Augelli F., Kasal B., Lechner T., Muller W., Tannert T. In situ assessment of structural timber using non-destructive techniques. Materials and Structures 47, 2014:749-766.

119. Ross R.J., Brashaw B.K., Wang X., White R.H., Pellerin R.F. Wood and Timber Condition Assessment Manual, Forest Products Society, 2004, Madison, WI.

120. Schimleck L., Dahlen J, Apiolaza L.A., Downes G., Emms G., Evans R., Moore J., Pâques L., Bulcke J.V., Wang X. Non-destructive evaluation techniques and what they tell us about wood property variation, 2019. Forests, 10:728, D0I:doi.org/10.3390/f10090728.

121. Vössing K.J., Niederleithinger E. Nondestructive assessment and imaging methods for internal inspection of timber. A review. Holzforschung 72(6), 2018:467-476.

122. Zhang H., Zhu L., Sun Y., Wang X., Yan H. (2011) Determining Modulus of Elasticity of Ancient Structural Timber. Advanced Materials Research, 2011, 217-218:407-412

123. Zurmiihl R., Falk S. Matrizen und ihre Angendungen. Funfte, uberarbeitete und erweitererte Auflage. Tell 2: Numerishe Methoden. SpringerVerlag. Berlin Heldelberg New York Tokyo, 1964: 476.

Приложение 1

Характеристика опытных образцов клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки

№ Марка Длинн Ширин Высота Наклон годичных Ширина годичного слоя

п./п образцо а а к, мм слоев древесины, древесины, мм

в Ь, мм Ь, мм град

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 1А 1200 50.0 60.0 5 6 7 6 9 2,5 3,3 1,2 1,6 3,3

6 8 0 0 3 5 7 3

2 4А 1200 50.0 60.0 8 3 5 3 6 2,5 1,6 3,3 1,1 3,3

4 0 1 0 9 7 3 1 3

3 2А 1200 50.0 60.0 2 1 5 2 5 5,0 1,1 3,3 1,4 2,5

1 1 2 5 3 1 3 3

4 ЗА 1200 50.0 60.0 9 1 4 3 3 3,3 2,5 1,4 2,5 3,3

0 9 7 5 6 3 3 3

5 5А 1200 50.0 60.0 3 2 8 5 2 2,0 1,4 2,5 1,6 1,4

6 2 7 2 8 3 7 3

6 6А 1250 50.0 60.0 7 8 6 5 6 1,1 0,8 0,5 0,6 0,9

4 6 7 2 9 1 3 9 7 1

7 7А 1200 50.0 60.0 8 8 7 6 5 2,5 1,6 5,0 2,5 3,3

9 4 2 3 4 7 3

8 8А 1200 50.0 60.0 6 6 5 8 5 3,3 1,4 3,3 2,5 3,3

2 9 6 5 5 3 3 3 3

9 9А 1200 50.0 60.0 7 9 6 5 6 2,5 2,0 2,5 1,4 3,3

1 0 0 4 6 3 3

10 10А 1200 50.0 60.0 7 7 6 6 9 2,5 5,0 2,5 2,5 2,0

3 2 0 3 0

11 11А 1200 50.0 60.0 7 9 9 6 6 3,3 5,0 2,5 1,2 3,3

5 9 0 1 0 3 5 3

12 12А 1200 50.0 60.0 4 4 5 7 6 0,9 2,5 2,5 3,3 3,3

0 8 4 6 5 1 3 3

13 13А 1200 50.0 60.0 4 3 6 8 5 1,0 1,0 3,3 5,0 5,0

2 3 0 5 0 3

14 14А 1200 50.0 60.0 6 7 7 7 4 3,3 1,2 2,0 3,3 3,3

7 3 3 9 9 3 5 3 3

15 1Б 1200 50.0 60.0 3 2 2 1 3 1,2 0,7 5,0 1,4 2,0

2 3 5 7 5 7 3

16 2Б 1200 50.0 60.0 1 3 1 2 2 1,1 2,5 1,2 3,3 3,3

5 9 9 7 8 1 5 3 3

17 ЗБ 1200 50.0 60.0 4 1 1 2 5 1,1 0,6 0,9 2,5 1,6

2 0 6 7 0 1 7 1 7

18 4Б 1200 50.0 60.0 1 2 3 1 6 0,9 2,0 2,0 0,9 2,0

5 0 4 0 4 1 1

19 5Б 1200 50.0 60.0 2 3 2 2 3 3,3 1,2 1,4 1,9 1,2

1 5 2 5 6 3 5 3 7 5

20 6Б 1200 50.0 60.0 3 1 3 2 1 2,5 0,8 1,4 1,6 3,3

7 4 3 1 1 3 3 7 3

21 7Б 1200 50.0 60.0 4 3 2 3 1 1,2 1,1 1,6 1,2 2,5

4 6 6 2 7 5 1 7 5

22 8Б 1200 50.0 60.0 9 4 4 4 1 3,3 1,6 2,5 1,6 3,3

0 0 1 9 3 7 7 3

23 9Б 1200 50.0 60.0 1 5 1 1 9 1,6 2,0 0,8 0,9 1,1

9 2 7 6 7 3 1 1

24 10Б 1253 50.0 60.0 6 4 3 2 3 0,9 5,0 3,3 0,8 1,6

0 1 0 6 0 1 3 3 7

25 11Б 1200 50.0 60.0 2 3 3 4 5 1,6 1,6 5,0 2,5 3,3

8 2 5 4 8 7 7 3

26 12Б 1200 50.0 60.0 2 3 4 1 2 1,6 2,5 2,0 2,0 2,5

6 8 2 5 7 7

27 13Б 1200 50.0 60.0 3 7 3 5 3 1,6 2,0 1,6 2,0 0,8

0 4 1 3 7 7 3

28 14Б 1200 50.0 60.0 2 4 2 2 3 2,5 3,3 1,6 2,0 1,2

7 5 8 6 0 3 7 5

29 15А 1200 50.0 60.0 4 5 5 5 7 3,3 1,4 1,4 3,3 5,0

0 0 9 9 6 3 3 3 3

30 16А 1200 50.0 60.0 5 3 3 5 7 2,5 1,4 0,9 2,5 3,3

4 9 8 4 8 3 1 3

31 17А 1200 50.0 60.0 6 6 5 7 9 2,0 1,6 2,0 2,5 3,3

3 1 8 8 0 7 3

32 15Б 1200 50.0 60.0 3 2 1 6 5 1,2 1,6 1,6 1,2 1,6

9 7 3 4 0 5 7 7 5 7

33 16Б 1200 50.0 60.0 2 6 1 2 2 1,4 3,3 1,2 5,0 1,2

9 3 6 9 8 3 3 5 5

34 17Б 1200 50.0 60.0 4 5 3 1 2 1,0 2,0 0,7 1,2 1,4

5 6 8 5 7 7 5 3

35 18Б 1250 50.0 60.0 7 1 3 3 1 1,1 1,1 1,4 1,0 1,1

6 7 6 4 1 1 3 1

36 19Б 1250 50.0 60.0 3 1 1 8 8 1,6 1,2 1,2 1,1 1,4

4 3 0 1 7 5 5 1 3

37 20Б 1250 50.0 60.0 1 1 2 1 2 1,1 1,2 1,0 1,6 1,0

0 0 1 8 2 1 5 7

38 21Б 1250 50.0 60.0 2 5 1 2 3 1,6 1,0 1,4 1,4 1,2

4 4 0 2 9 7 3 3 5

39 22Б 1250 50.0 60.0 3 1 2 4 4 1,6 1,4 1,3 1,4 2,0

5 3 4 8 5 7 3 3 3

40 23Б 1250 50.0 60.0 1 3 1 1 2 1,1 1,1 1,2 1,1 2,5

2 4 2 3 5 1 1 5 1

41 24Б 1250 50.0 60.0 3 1 2 3 2 1,6 1,4 1,0 2,5 1,4

8 8 8 8 7 3 3

42 25Б 1250 50.0 60.0 1 3 3 1 1 1,1 0,9 1,2 1,2 1,4

4 6 4 1 1 5 5 3

46 18А 1250 50.0 60.0 5 5 8 6 5 1.2 2.0 2.0 1.6 1.2

9 5 7 7 7 5 7 5

47 19А 1250 50.0 60.0 4 8 8 5 4 1.6 1.0 1.2 1.2 1.2

1 0 1 1 6 7 5 5 5

48 20А 1250 50.0 60.0 7 3 7 5 6 1.1 1.4 1.2 3.3 1.2

2 8 5 6 8 1 3 5 3 5

49 21А 1250 50.0 60.0 4 3 8 8 8 2.0 1.4 1.2 1.0 0.7

7 8 5 4 0 3 5 7

50 22А 1250 50.0 60.0 4 7 7 7 5 1.6 1.1 0.9 1.2 1.2

0 7 8 8 8 7 1 1 5 5

51 23А 1250 50.0 60.0 2 4 4 5 7 1.1 3.3 1.6 1.6 2.0

7 9 0 6 7 1 3 7 7

52 24А 1250 50.0 60.0 8 5 6 7 6 1.1 1.4 1.0 1.4 1.2

9 1 2 1 0 1 3 3 5

53 25Л 1250 50.0 б0.0 4 7 б 3 8 1.1 1.1 1.1 1.б 1.2

9 5 1 2 1 1 1 1 7 5

Приложение 2

Протокол паспортизации опытных образцов клееных брусьев из ламелей радиальной и тангенциальной распиловки

Протокол паспортизации опытных образцов клееных брусьев из ламелей

радиальной распиловки

Номер Шифр Ы Ь2 У X А1 А2 В1 В2 С1 С2 т т2

доски сучка

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1А 1 111 61 81 54 28 (5) 48 56

1А 2 123 385 407 0 0 14 24

1А 3 111 451 459 49 55

1А 4 111 432 449 23 50

1А 5 122 449 452 12 16

1А 6 122 453 457 7 10

4А 1 111 116 140 10 14 14 24

4А 2 111 285 292 50 57

4А 3 111 576 589 4 13

4А 4 111 270 287 48 53

4А 5 111 285 295 5 13

4А 6 121 593 600 8 13

2А 1 111 164 176 0 0 26 38

2А 2 111 10 40 13 25

2А 3 111 228 250 50 60

2А 4 111 232 247 0 3

ЗА 1 111 31 49 13 22 39 49

ЗА 2 111 244 270 0 11

ЗА 3 111 480 520 50 60

ЗА 4 111 530 549 38 48

ЗА 5 111 464 521 0 33

ЗА 6 111 46 61 21 26

ЗА 7 111 242 260 57 62,1

ЗА 8 111 360 375 38 49

ЗА 9 111 540 555 13 24

ЗА 10 111 232 236 22 27

ЗА 11 111 242 266 37 50

ЗА 12 121 245 254 0 9

5А 1 111 40 80 0 0 48 62

5А 2 111 38 45 28 40

5А 3 111 43 60 0 9

5А 4 111 412 430 16 30

5А 5 121 42 48 7 14

6А 1 121 320 323 15 19

7А 1 111 0 29 0 0 37 44

7А 2 111 428 455 37 44

7А 3 111 0 14 31 50

7А 4 111 489 538 13 50

7А 5 111 0 10 0 12

7А 6 111 34 60 12 13

7А 7 111 466 488 12 20

7А 8 111 510 527 0 4

8А 1 122 453 465 0 0 21 24

8А 2 122 476 483 43 48

8А 3 121 365 370 41 47

8А 4 111 9 18 42 48

8А 5 111 454 465 20 24

8А 6 121 475 481 43 49

8А 7 111 506 550 25 36

9А 1 121 56 61 12 27 15 21

9А 2 121 228 234 21 33

9А 3 121 244 250 13 15

9А 4 121 346 358 4 13

9А 5 131 436 457 39 48

9А 6 111 142 161 7 21

9А 7 121 463 492 20 43

9А 8 111 0 27 13 23

9А 9 111 243 252 39 46

9А 10 111 467 469 13 25

9А 11 112 333 351 14 39

10А 1 111 80 86 10 20 35 40

10А 2 111 290 298 11 16

10А 3 111 432 447 36 49

10А 4 111 462 495 6 12

10А 5 121 58 83 37 48

10А 6 121 273 285 41 48

10А 7 111 487 494 8 12

10А 8 111 574 583 33 37

10А 9 111 121 127 40 48

10А 10 111 124 134 21 30

10А 11 111 489 496 29 36

10А 12 111 487 496 5 18

11А 1 111 501 522 0 0 58 60,5

11А 2 111 493 528 0 22

11А 3 111 232 239 24 28

11А 4 111 251 309 32 36

11А 5 122 415 421 12 24

11А 6 111 230 236 25 35

12А 1 111 340 374 0 0 28 37

12А 2 121 419 430 17 25

12А 3 111 513 540 52 60

12А 4 111 500 539 0 22

12А 5 111 117 134 36 48

12А 6 121 375 411 26 36

12А 7 111 423 440 37 48

13А 1 111 104 119 0 0 10 13

13А 2 111 61 85 14 35

13А 3 122 460 515 18 34

13А 4 111 501 516 49 59

13А 5 132 493 543 2 16

14А 1 111 151 158 38 43 39 48

14А 2 111 160 165 36 39

14А 3 111 218 273 0 12

14А 4 121 245 273 13 23

14А 5 121 512 539 12 21

14А 6 132 146 166 21 39

14А 7 132 386 394 43 48

14А 8 122 402 425 25 39

14А 9 111 103 133 24 36

14А 10 132 221 229 44 48

14А 11 121 221 264 14 24

14А 12 132 379 400 4 12

15А 1 111 509 542 0 11

15А 2 111 444 457 13 23

15А 3 111 13 21 45 48

15А 4 111 520 526 36 42

15А 5 111 0 20 0 12

15А 6 111 143 177 25 37

15А 7 124 158 170 44 48

15А 8 111 510 540 41 50

1бА 1 122 119 168 38 48

1бА 2 111 128 157 0 13

1бА 3 111 407 412 53 57

1бА 4 123 409 467 0 50

1бА 5 111 156 165 56 60

1бА 6 112 307 323 25 36

1бА 7 111 442 466 0 10

1бА 8 111 136 151 0 8

1бА 9 111 157 167 40 50

17А 1 111 244 251 37 43

17А 2 111 261 280 0 10

17А 3 111 504 519 40 48

17А 4 111 39 67 30 34

17А 5 111 66 83 0 11

17А 6 111 518 532 1 10

17А 7 111 262 279 44 50

18А - - - - - - - - - - - - - -

19А 1 122 0 4 25 32

19А 2 123 237 242 37 42

20А 1 123 138 145 37 50

20А 2 134 54 62 24 27

20А 3 133 138 145 0 5

20А 4 123 232 238 48 53

20А 5 143 415 423 27 35

21А 1 111 584 594 33 37

21А 2 133 400 407 39 50

22А 1 123 349 355 25 32

23А 1 123 393 404 37 50

24А 1 111 130 137 1 10

24А 2 111 419 423 8 12

24А 3 132 484 488 41 46

25А 1 112 505 520 49 60