RU2522862C2 - Method of comparative timber test - Google Patents

Method of comparative timber test Download PDF

Info

Publication number
RU2522862C2
RU2522862C2 RU2012133089/15A RU2012133089A RU2522862C2 RU 2522862 C2 RU2522862 C2 RU 2522862C2 RU 2012133089/15 A RU2012133089/15 A RU 2012133089/15A RU 2012133089 A RU2012133089 A RU 2012133089A RU 2522862 C2 RU2522862 C2 RU 2522862C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wood
standard samples
samples
ultrasonic
core
Prior art date
Application number
RU2012133089/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012133089A (en
Inventor
Антонина Анатольевна Колесникова
Алиса Алексеевна Федорова
Петр Матвеевич Мазуркин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет
Priority to RU2012133089/15A priority Critical patent/RU2522862C2/en
Publication of RU2012133089A publication Critical patent/RU2012133089A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522862C2 publication Critical patent/RU2522862C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: test equipment.
SUBSTANCE: invention refers to timber industry, wood-processing industry, and can be applied in standing wood certification at forestries and lumber camps, and in certification of round and sawn lumber at raw wood treatment and mechanical timber processing facilities. Method involves comparative test at least at one process operation of mechanical timber processing, between ultrasonic test of core samples and at least one standardised test method with standard samples, such as wood strength test with 20x20x30 mm samples, further calculation of transition factor values for acoustic parameters of core samples taken from growing wood or stapled round and sawn lumber to wood strength in standard samples made of the same materials, and further extension of transition factors obtained to the whole wood batch produced at the same wood-cutting area or forestry. After core sampling, standard samples are made and measured by ultrasonic instrument and further tested for mechanical parameters, and test results are used to calculate transition factors between ultrasonic parameters for core samples and standard samples and transition factors between ultrasonic parameters of core samples and mechanical parameters of standard samples.
EFFECT: improved test reliability and extended functionality.
3 cl, 1 ex, 3 dwg

Description

Изобретение относится к лесной, деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при сертификации древесины на корню в условиях лесного хозяйства и лесозаготовок, а также при сертификации древесины круглых и пиленых древесных материалов в условиях переработки древесного сырья и механической обработки древесины.The invention relates to the forestry, woodworking industry and can be used in certification of standing timber in forestry and logging conditions, as well as in the certification of round and sawn wood materials in the processing of wood raw materials and mechanical processing of wood.

Известен способ ультразвукового испытания технической древесины (см. книгу: Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. - М.: МГУЛ, 2001, с.131) на стандартных образцах 20×20×300 мм, включающий закрепление образца, включение ультразвукового прибора с датчиками по концам образца древесины, измерение времени прохождения ультразвука по длине образца древесины, определение показателя прочности и качества древесины.A known method of ultrasonic testing of industrial wood (see book: Ugolev BN Wood science with the basics of forest products. - M .: MGUL, 2001, p. 131) on standard samples 20 × 20 × 300 mm, including fixing the sample, including ultrasound instrument with sensors at the ends of the wood sample, measuring the ultrasound transit time along the length of the wood sample, determining the strength and quality of the wood.

Недостатком является несогласованность между собой технологий испытания стандартных образцов древесины на прочность и другие физико-механические показатели древесины. Поэтому приходится изготовлять стандартные образцы различных размеров, например, 20×20×30 мм на испытание по прочности на сжатие древесины и 20×20×300 мм на испытание на ультразвуковые показатели для отбора резонансной древесины, а также невозможности определения на этих образцах прочности древесины в растущем состоянии.The disadvantage is the inconsistency among themselves of the technology for testing standard wood samples for strength and other physical and mechanical properties of wood. Therefore, it is necessary to produce standard samples of various sizes, for example, 20 × 20 × 30 mm for testing the compressive strength of wood and 20 × 20 × 300 mm for testing for ultrasonic indicators for the selection of resonant wood, as well as the impossibility of determining the strength of wood on these samples growing condition.

Известен также способ ультразвукового испытания древесины растущих деревьев с использованием кернов по патенту №2144185, включающий взятие керна, измерение его размерных и ультразвуковых параметров и уточнение их с учетом поправок на углы расположения керна относительно ствола растущего дерева.There is also a method of ultrasonic testing of wood of growing trees using cores according to patent No. 214185, which includes taking a core, measuring its dimensional and ultrasonic parameters and refining them, taking into account amendments to the corners of the core relative to the trunk of a growing tree.

Достоинством прототипа является то, что для определения ультразвуковых показателей не требуется изготовление стандартных образцов размерами 20×20×300 мм. Поэтому прототип позволяет извлекать керны из древесины любого состояния (растущее дерево, спиленное и поваленное дерево, хлыст, долготье, бревно, сортимент, кряж, чурак, брус или другой пиломатериал и пр.) в процессах механической обработки круглых и пиленых древесных материалов. Это дает практическую возможность отбора на разных технологических операциях не только резонансной древесины, но и другие виды ценных специальных сортиментов.The advantage of the prototype is that for the determination of ultrasonic parameters does not require the production of standard samples with dimensions of 20 × 20 × 300 mm Therefore, the prototype allows you to extract cores from wood of any condition (growing tree, sawn and felled tree, whip, longitude, log, assortment, logs, churak, timber or other lumber, etc.) in the machining processes of round and sawn wood materials. This gives a practical opportunity to select not only resonant wood, but also other types of valuable special assortments at various technological operations.

Недостатком является невозможность определения прочности древесины без изготовления стандартных образцов размерами 20×20×30 мм или прочности на изгиб на образцах размерами 20×20×300 мм, причем как в растущем состоянии, так и в дальнейших процессах первичной обработки и глубокой переработки заготовленной древесины на черновых и чистовых древесных заготовках. Этот недостаток не позволяет расширить функциональные возможности известного способа ультразвукового испытания древесины по прочности, а в будущем и по другим физико-механическим показателям древесины без изготовления стандартных образцов.The disadvantage is the inability to determine the strength of wood without the manufacture of standard samples with dimensions of 20 × 20 × 30 mm or bending strength on samples with dimensions of 20 × 20 × 300 mm, both in a growing state and in further processes of primary processing and deep processing of harvested wood into rough and fair wood blanks. This disadvantage does not allow to expand the functionality of the known method of ultrasonic testing of wood for strength, and in the future for other physical and mechanical parameters of wood without the manufacture of standard samples.

Технический результат - расширение функциональных возможностей способа введением сравнительных испытаний, хотя бы на одной технологической операции механической обработки древесины, между ультразвуковым испытанием на кернах и хотя бы одним стандартизированным способом испытания на стандартных образцах, например, на прочность древесины на образцах размерами 20×20×300 мм, затем определение значений переходного коэффициента от акустических показателей кернов, извлеченных из растущего дерева или круглых и пиленых лесоматериалов, находящихся в штабеле, к прочности древесины на стандартных образцах, изготовленных из этих же древесных заготовок, а затем применение полученных значений переходного коэффициента на весь объем партии древесины, заготовленной с одной лесосеки или лесного участка.EFFECT: expanding the functional capabilities of the method by introducing comparative tests, at least in one technological operation of mechanical processing of wood, between ultrasonic testing on cores and at least one standardized testing method on standard samples, for example, on the strength of wood on samples with dimensions 20 × 20 × 300 mm, then determining the values of the transition coefficient from the acoustic parameters of cores extracted from a growing tree or round and sawn timber, finding they are in the stack, to the strength of wood on standard samples made from the same wood billets, and then the application of the obtained values of the transition coefficient for the entire volume of the batch of wood harvested from a single cutting area or forest area.

Этот технический результат достигается тем, что способ сравнительного испытания древесины, включающий взятие керна, измерение его размерных и ультразвуковых параметров и уточнение их с учетом поправок на углы расположения керна относительно ствола растущего дерева, отличающийся тем, что после взятия кернов изготовляют стандартные образцы, их измеряют ультразвуковым прибором, затем стандартные образцы испытывают на механические показатели древесины, а по результатам испытаний рассчитывают переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и стандартных образцов, а также переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и механическими показателями стандартных образцов.This technical result is achieved in that a method of comparative testing of wood, including taking a core, measuring its dimensional and ultrasonic parameters and refining them, taking into account corrections for the corners of the core relative to the trunk of a growing tree, characterized in that after taking the cores, standard samples are made, they are measured ultrasonic device, then the standard samples are tested for mechanical properties of wood, and according to the test results calculate the transition coefficients between ultrasounds values of core samples and standard samples, as well as transition coefficients between ultrasonic core indicators and mechanical indicators of standard samples.

Сравнительные испытания выполняют на малой части растущих деревьев, спиленных и поваленных деревьев, хлыстов, долготья, выпиливанием чурок длиной в пределах 350-500 мм из бессучковой части, а из бревен, сортиментов, кряжей, чураков, брусьев или другого пиломатериала отпиливают чурки указанной длины, причем из опытных чурок вначале извлекают хотя бы по одному радиальному керну, а затем из просверленных чурок изготовляют стандартные образцы для механических испытаний, которые должны быть ориентированы строго по осям анизотропии и не содержать пороки.Comparative tests are carried out on a small part of growing trees, sawn and felled trees, whips, longitude, sawing chocks with a length within 350-500 mm from a knotless part, and chunks of specified length moreover, at least one radial core is first extracted from the experimental chocks, and then standard samples for mechanical tests are made from drilled chocks, which should be oriented strictly along the anisotropy axes and do not contain vices.

Сравнительные испытания проводят хотя бы на одной технологической операции механической обработки древесины, между ультразвуковым испытанием на кернах и хотя бы одним стандартизированным способом испытания на стандартных образцах, например, на прочность древесины на образцах размерами 20×20×300 мм, затем определение значений переходного коэффициента от акустических показателей кернов, извлеченных из растущего дерева, или круглых и пиленых лесоматериалов, находящихся в штабеле, к прочности древесины на стандартных образцах, изготовленных из этих же древесных заготовок, а затем полученные значения переходного коэффициента применяют на весь объем партии древесины, заготовленной с одной лесосеки или лесного участка.Comparative tests are carried out on at least one technological operation of mechanical processing of wood, between ultrasonic testing on cores and at least one standardized test method on standard samples, for example, on the strength of wood on samples with dimensions of 20 × 20 × 300 mm, then determining the values of the transition coefficient from acoustic indicators of cores extracted from a growing tree, or round and sawn timber stored in a stack, to the strength of wood on standard samples, made s of the same wood blanks, and then the obtained values of the transition coefficient is used for the entire volume of the wood batch harvested from one or forestry felling site.

Керны извлекать гораздо проще, поэтому для сертификации других партий древесины из одного и того же места произрастания лесных деревьев испытания древесины проводят только кернами.It is much easier to extract cores, therefore, for the certification of other batches of wood from the same place of growth of forest trees, wood tests are carried out only by cores.

Сущность заключается в том, что дополнительно в технологические процессы заготовки древесины различными видами круглых и пиленых лесоматериалов вводятся сравнительные испытания, хотя бы на одной технологической операции механической обработки древесины от исходного сырья до готовой продукции, между ультразвуковым испытанием на кернах и хотя бы одним стандартизированным способом испытания на стандартных образцах, например, на прочность древесины на образцах размерами 20x20x300 мм.The essence is that in addition to the technological processes of wood harvesting with various types of round and sawn timber, comparative tests are introduced, at least on one technological operation of mechanical processing of wood from raw materials to finished products, between ultrasonic testing on cores and at least one standardized test method on standard samples, for example, on the strength of wood on samples with dimensions of 20x20x300 mm.

Сущность заключается также в том, что затем по результатам сравнительных испытаний определяют значения переходного коэффициента от акустических показателей кернов, извлеченных из растущего дерева, или круглых и пиленых лесоматериалов, находящихся в штабеле, к прочности древесины на стандартных образцах, изготовленных из этих же древесных заготовок, а затем применение полученных значений переходного коэффициента на весь объем партии древесины, заготовленной с одной лесосеки или лесного участка.The essence also lies in the fact that then, according to the results of comparative tests, the values of the transition coefficient are determined from the acoustic parameters of cores extracted from a growing tree, or round and sawn timber stored in a pile, to the strength of wood on standard samples made from the same wood blanks, and then the application of the obtained values of the transition coefficient for the entire volume of the consignment of wood harvested from one cutting area or forest site.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в совмещении на образцах, полученных из древесины одного и того же происхождения и условий произрастания, и даже (если не известного происхождение древесных заготовок) на одних и тех же круглых и пиленых лесоматериалах, методов ультразвукового и прочностного испытания древесины от растущего состояния (деревья в период спелости древостоя, в возрасте спелости здоровых и качественных деревьев) до стандартных образцов, которые ранее применялись в основном на предприятиях механической обработки древесины.The essence of the proposed technical solution consists in combining on samples obtained from wood of the same origin and growing conditions, and even (if not known the origin of wood blanks) on the same round and sawn timber, the methods of ultrasonic and strength testing of wood from growing conditions (trees in the period of ripening of the forest stand, at the age of ripeness of healthy and high-quality trees) to standard samples that were previously used mainly at enterprises mechanically th woodworking.

Сущность заключается также и в том, что при известности предыстории партии круглых или пиленых лесоматериалов появляется практическая возможность экологической оценки лесосеки или лесного участка по результатам сравнительных испытаний древесины. Если же предыстория партии древесины неизвестна, то результаты сравнительного испытания распространяются только на процессы последующего отбора и сертификации партии древесных заготовок для последующего целевого применения, что позволит повысить рентабельность деревообработки.The essence lies also in the fact that with the fame of the history of the consignment of round or sawn timber, there is the practical possibility of an ecological assessment of the cutting area or forest plot based on the results of comparative wood tests. If the background of the batch of wood is unknown, then the results of the comparative test apply only to the processes of subsequent selection and certification of the batch of wood for subsequent targeted use, which will increase the profitability of woodworking.

Положительный эффект достигается в технологическом рассмотрении от растущего дерева, отведенного в рубку, до конечных изделий из древесины в виде заготовок специального назначения. На всех этапах от растущего дерева, заготовки сортиментов, черновых заготовок, превращения их в детали конструкций применим ультразвуковой метод на кернах и метод на стандартных образцах на малой части партии древесины.A positive effect is achieved in technological considerations from a growing tree set aside to the final wood products in the form of special-purpose blanks. At all stages from a growing tree, harvesting assortments, rough blanks, turning them into structural details, we apply the ultrasonic method on cores and the method on standard samples on a small part of a batch of wood.

По мере технического освоения предлагаемого способа накапливается статистический материал (переходные коэффициенты). Поэтому наступит на лесозаготовительном предприятии такой момент, когда по ультразвуковым измерениям кернов растущих деревьев можно будет рассчитать прочностные показатели без всей технологии изготовления стандартных образцов. Тем самым древесиноведение переместится от деревообрабатывающих предприятий непосредственно к лесозаготовительным предприятиям и лесным хозяйствам. В этом случае появится реальное управление лесами и целевым выращиванием лесных деревьев по долгосрочным заказам деревообработчиков.With the technical development of the proposed method, statistical material is accumulated (transition factors). Therefore, a moment will come at a logging enterprise when, using ultrasonic measurements of cores of growing trees, it will be possible to calculate strength indices without all the technology for manufacturing standard samples. Thus, wood science will move from wood processing enterprises directly to logging enterprises and forestry. In this case, there will be real forest management and targeted forest tree growing for long-term orders of woodworkers.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет в дальнейшем отказаться от стандартных образцов и черновых заготовок и перейти на мониторинг древесины в растущем состоянии и при лесозаготовках. В этом случае появляется возможность оперативной сертификации древесины на корню, быстрое выявление ее качества и эффективного выхода наиболее ценных сортиментов. Полученная таким образом сертифицированная древесина будет распределяться потребителям по паспортизированным данным, а не «вслепую», как это принято ныне. Это принесет лесозаготовителям существенный экономический эффект, так как сертифицированная древесина будет продаваться исходя из соответствующих свойств партии хлыстов, бревен, пиломатериалов, черновых и даже чистовых заготовок.Thus, the proposed method allows in the future to abandon standard samples and rough blanks and switch to monitoring wood in a growing state and during harvesting. In this case, there is the possibility of operational certification of standing wood, quick identification of its quality and effective output of the most valuable assortments. The certified wood obtained in this way will be distributed to consumers according to the certified data, and not “blindly”, as is now customary. This will bring loggers a significant economic effect, since certified wood will be sold on the basis of the corresponding properties of a batch of whips, logs, lumber, rough and even final blanks.

В связи с этим предлагаемый способ обладает новизной, положительным эффектом. Материалов, порочащих новизну данного изобретения, не обнаружено.In this regard, the proposed method has a novelty, a positive effect. Materials discrediting the novelty of this invention were not found.

На фиг.1 приведена схема расположения керна и, например, черновой заготовки древесины на отрезке посередине сечения ствола дерева; на фиг.2 - схема расположения керна в самой черновой заготовке; на фиг.3 - схема разделки черновой заготовки длиной 500 мм на стандартные образцы длиной 300 мм для испытания древесины на изгиб.Figure 1 shows the location of the core and, for example, the rough log of wood in a segment in the middle of the cross section of the tree trunk; figure 2 - layout of the core in the rough draft; figure 3 - diagram of the cutting of the rough blanks with a length of 500 mm into standard samples with a length of 300 mm for testing wood bending.

Способ испытания древесины, например, при сравнительных испытаниях на лесном участке раскряжеванных стволов деревьев включает следующие действия.A method of testing wood, for example, in comparative tests in a forest area of logged tree trunks, includes the following steps.

На лесосеке или участке леса выбирается модельное дерево, из которого вдоль радиуса сечения ствола 1 извлекается керн 2. После взятия у каждого керна измеряются геометрические и размерные параметры.A model tree is selected in the cutting area or forest area, from which core 2 is extracted along the radius of the trunk section 1. After taking from each core, geometric and dimensional parameters are measured.

Затем каждый керн помещают в пробирку и отправляют в лабораторию.Then each core is placed in a test tube and sent to the laboratory.

В лабораторных условиях определяют у каждого керна значения свойств древесины с учетом поправок на углы. Из модельного дерева на участке ствола с керном изготавливают чурку, которую в лаборатории на специальных станках распиливают на черновую заготовку 3 на стандартные образцы 4 для испытаний на прочность. В качестве изучаемых и уточняемых свойств древесины принимают прочность и акустические показатели. При этом керн разделывается на отрезки 5. После чего выявляют переходный коэффициент от акустических показателей керна к механическим показателям стандартных образцов и черновых заготовок.In laboratory conditions, the properties of wood are determined for each core, taking into account corrections for angles. A chock is made from a model tree in a section of the trunk with a core, which is sawn in special laboratories in a laboratory for roughing 3 into standard samples 4 for strength tests. As the studied and refined properties of wood, strength and acoustic indicators are taken. In this case, the core is cut into segments 5. After which the transition coefficient is revealed from the acoustic parameters of the core to the mechanical indicators of standard samples and rough blanks.

Стандартные образцы измеряют, как и отрезки кернов, ультразвуковым прибором, затем стандартные образцы испытывают на механические показатели древесины, а по результатам испытаний рассчитывают переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и стандартных образцов, а также переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и механическими показателями стандартных образцов.Standard samples are measured, as well as core sections, with an ultrasonic device, then standard samples are tested for mechanical parameters of wood, and according to the test results, the transient coefficients between the ultrasonic indicators of the core and standard samples, as well as the transition coefficients between the ultrasonic indicators of the core and the mechanical indicators of the standard samples, are calculated.

Сравнительные испытания выполняют на малой части растущих деревьев, спиленных и поваленных деревьев, хлыстов, долготья, выпиливанием чурок длиной в пределах 350-500 мм из бессучковой части, а из бревен, сортиментов, кряжей, чураков, брусьев или другого пиломатериала отпиливают чурки указанной длины, причем из опытных чурок вначале извлекают хотя бы по одному радиальному керну, а затем из просверленных чурок изготовляют стандартные образцы для механических испытаний, которые должны быть ориентированы строго по осям анизотропии и не содержать пороки.Comparative tests are carried out on a small part of growing trees, sawn and felled trees, whips, longitude, sawing chocks with a length within 350-500 mm from a knotless part, and chunks of specified length moreover, at least one radial core is first extracted from the experimental chocks, and then standard samples for mechanical tests are made from drilled chocks, which should be oriented strictly along the anisotropy axes and do not contain vices.

Керны извлекать гораздо проще, поэтому для сертификации других партий древесины из одного и того же места произрастания лесных деревьев испытания древесины проводят только кернами.It is much easier to extract cores, therefore, for the certification of other batches of wood from the same place of growth of forest trees, wood tests are carried out only by cores.

Способ испытания древесины, например, при сравнительных испытаниях на черновой заготовке древесины включает в себя следующие действия.A method of testing wood, for example, in comparative tests on a rough log of wood includes the following steps.

Сравнительные испытания проводят хотя бы на одной технологической операции механической обработки древесины, между ультразвуковым испытанием на кернах и хотя бы одним стандартизированным способом испытания на стандартных образцах, например, на прочность древесины на образцах размерами 20×20×300 мм, затем определение значений переходного коэффициента от акустических показателей кернов, извлеченных из растущего дерева или круглых и пиленых лесоматериалов, находящихся в штабеле, к прочности древесины на стандартных образцах, изготовленных из этих же древесных заготовок, а затем полученные значения переходного коэффициента применяют на весь объем партии древесины, заготовленной с одной лесосеки или лесного участка.Comparative tests are carried out on at least one technological operation of mechanical processing of wood, between ultrasonic testing on cores and at least one standardized test method on standard samples, for example, on the strength of wood on samples with dimensions of 20 × 20 × 300 mm, then determining the values of the transition coefficient from acoustic indicators of cores extracted from a growing tree or round and sawn timber located in a stack, to the strength of wood on standard samples made of the same wood billets, and then the obtained values of the transition coefficient are used for the entire volume of a consignment of wood harvested from one cutting area or forest site.

Для определения акустических показателей вдоль диаметра ствола 1 дерева или круглого лесоматериала используются отрезки керна 2. Для определения переходного коэффициента от акустических показателей керна к прочности стандартных образцов 4 от черновой заготовки 3 черновую заготовку распиливают и затем строгают на стандартные образцы размером 20×20×300 мм и 20×20×30 мм, а керны - на отрезки длиной 20 мм. Готовые стандартные образцы и отрезки кернов подвергают ультразвуковым испытаниям, например, по прототипу. После этого образцы 20×20×300 мм могут быть испытаны по стандартной методике на изгиб.To determine the acoustic performance along the diameter of the trunk 1 of the tree or round timber, core segments 2 are used. To determine the transition coefficient from the acoustic performance of the core to the strength of standard samples 4 from the rough blank 3, the rough blank is sawn and then planed into standard samples of 20 × 20 × 300 mm and 20 × 20 × 30 mm, and the cores - into segments of a length of 20 mm. Ready standard samples and core sections are subjected to ultrasonic testing, for example, according to the prototype. After that, samples of 20 × 20 × 300 mm can be tested using a standard bending procedure.

Затем акустические показатели отрезков и самих кернов сопоставляются с акустическими и прочностными показателями стандартных образцов и вычисляются переходные коэффициенты.Then, the acoustic indices of the segments and the cores themselves are compared with the acoustic and strength indices of the standard samples and the transition coefficients are calculated.

Для сравнения показателей древесины кернов и черновых заготовок в целом необходимо учесть влияние всех факторов: длины образцов, анизотропию, пороки древесины.To compare the performance of core wood and rough blanks in general, it is necessary to take into account the influence of all factors: sample lengths, anisotropy, wood defects.

Длина волны для черновых заготовок при изменении длины от 1500 до 300 мм меняется в пределах 9,8…7,1 мм, и она больше поперечного сечения образца. Длина образца намного превышает длину волны. При этих условиях акустические показатели черновой заготовки изменяются незначительно, поэтому извлечение кернов из ствола для сопоставления возможно как через 300 мм, так и через 1500 мм, то есть на участках ствола между ветвями и сучьями.The wavelength for rough blanks when changing the length from 1500 to 300 mm varies within 9.8 ... 7.1 mm, and it is greater than the cross section of the sample. The length of the sample is much longer than the wavelength. Under these conditions, the acoustic performance of the rough blank varies slightly, so the extraction of cores from the trunk for comparison is possible both through 300 mm and through 1500 mm, that is, in sections of the trunk between branches and branches.

Влияние пороков древесины (сучков, осмоленности, трещи) на акустические показатели значительное, поэтому при проведении экспериментов необходимо исключать образцы древесины кернов и стандартных с пороками.The influence of wood defects (knots, tarring, cracks) on acoustic performance is significant, therefore, when conducting experiments, it is necessary to exclude core wood samples and standard ones with defects.

Пример.Example.

Из ствола здорового модельного дерева между мутовками сучьев вдоль радиуса сечения ствола извлекается керн. После взятия у каждого керна в лабораторных условиях измеряются геометрические и размерные параметры.A core is extracted from the trunk of a healthy model tree between whorls of branches along the radius of the cross section of the trunk. After taking each core in laboratory conditions, geometric and dimensional parameters are measured.

В лабораторных условиях определяют у каждого керна плотность, скорость ультразвука, акустическая константа и акустическое сопротивление с учетом поправок на углы. Из модельного дерева на участке ствола с керном изготавливается чурка, которую на специальных станках распиливают на черновую заготовку. Черновая заготовка распиливается на стандартные образцы размером 20×20×300 мм для испытаний на прочность. Стандартные образцы озвучиваются ультразвуковым прибором. В качестве изучаемых и уточняемых свойств древесины принимают прочность и акустические показатели. При этом керн разделывается на отрезки. После чего выявляют переходный коэффициент от акустических показателей керна к механическим показателям стандартных образцов и черновых заготовок.In laboratory conditions, the density, ultrasound velocity, acoustic constant and acoustic resistance are determined for each core, taking into account corrections for angles. Chock is made from a model tree on a section of the trunk with a core, which is sawn on special blanks on special machines. The rough blank is sawn into standard samples measuring 20 × 20 × 300 mm for strength tests. Standard samples are voiced by an ultrasonic device. As the studied and refined properties of wood, strength and acoustic indicators are taken. In this case, the core is cut into segments. Then reveal the transition coefficient from the acoustic performance of the core to the mechanical performance of standard samples and rough blanks.

Стандартные образцы измеряют, как и отрезки кернов, ультразвуковым прибором, затем стандартные образцы испытывают на механические показатели древесины, а по результатам испытаний рассчитывают переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и стандартных образцов, а также переходные коэффициенты между ультразвуковыми показателями кернов и механическими показателями стандартных образцов.Standard samples are measured, as well as core sections, with an ultrasonic device, then standard samples are tested for mechanical parameters of wood, and according to the test results, the transient coefficients between the ultrasonic indicators of the core and standard samples, as well as the transition coefficients between the ultrasonic indicators of the core and the mechanical indicators of the standard samples, are calculated.

Например, значение акустической константы кернов качественной резонансной древесины составляет 4,0 м4/(кг-с), а акустическая константа древесины стандартных образцов при озвучивании ультразвуковым прибором вдоль волокон составляет 12 м4/(кг-с). Тогда переходный коэффициент между акустической константой кернов и стандартных образцов составляет 3,1.For example, the value of the acoustic constant core of high-quality resonant wood is 4.0 m 4 / (kg-s), and the acoustic constant of wood of standard samples when sonicated by an ultrasonic device along the fibers is 12 m 4 / (kg-s). Then the transition coefficient between the acoustic constant of the cores and standard samples is 3.1.

Отсюда испытания древесины ели в растущем состоянии на кернах (см. кн.: Колесникова А.А. Исследование свойств древесины по кернам. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2002. - 178 с.), включающий ультразвуковые измерения по длине керна и по длине стандартного образца, определение переходного коэффициента от акустических показателей кернов к стандартным образцам.Hence, tests of spruce wood in growing condition on cores (see book: A. Kolesnikova, A. Study of the properties of wood by cores. - Yoshkar-Ola: MarSTU, 2002. - 178 p.), Including ultrasonic measurements along the length of the core and length standard sample, determination of the transition coefficient from the acoustic performance of core samples to standard samples.

Испытав стандартные образцы на прочность, можно определить переходный коэффициент от акустической константы отрезков кернов к прочности стандартных образцов.Having tested the standard samples for strength, we can determine the transition coefficient from the acoustic constant of the core segments to the strength of the standard samples.

Замеры ультразвуковых показателей древесины при испытании совместно с определением прочности для нахождения переходных уравнений необходимо проводить на образцах без наличия пороков, ориентированных строго по осям анизотропии, либо учитывать угол наклона волокон в продольно-радиальной и радиально-тангенциальных плоскостях анизотропии древесины.Measurements of the ultrasonic parameters of wood during testing together with the determination of strength to find the transition equations must be carried out on samples without defects, strictly oriented along the anisotropy axes, or the angle of inclination of the fibers in the longitudinal radial and radial tangential planes of wood anisotropy should be taken into account.

Изготовление стандартных образцов очень трудоемко, поэтому сравнительные испытания на малом количестве древесных заготовок (растущее дерево, спиленное и поваленное дерево, хлыст, долготье, бревно, сортимент, кряж, чурак, брус или другой пиломатериал и пр.) позволяет сертифицировать всю партию древесины на одном или даже нескольких лесосеках или лесных участках.The production of standard samples is very time-consuming, therefore comparative tests on a small number of wood billets (growing tree, sawn and felled tree, whip, longitude, log, assortment, logs, churak, timber or other lumber, etc.) allows you to certify the entire batch of wood on one or even several cutting areas or forest areas.

Claims (3)

1. Способ сравнительного испытания древесины на кернах и стандартных образцах, включающий взятие керна, измерение его размерных и ультразвуковых параметров и уточнение их с учетом поправок на углы расположения керна относительно ствола растущего дерева, а также изготовление стандартного образца и его испытание на механические показатели, отличающийся тем, что испытания выполняют выпиливанием чурок длиной 350-500 мм, на одной и той же древесной заготовке после взятия кернов изготовляют стандартные образцы размерами 20×20×30 мм, их измеряют ультразвуковым прибором, затем испытывают на механические показатели древесины, а по результатам испытаний кернов и стандартных образцов рассчитывают переходные коэффициенты между ультразвуковыми и механическими показателями.1. A method for comparative testing of wood on cores and standard samples, including taking a core, measuring its dimensional and ultrasonic parameters and refining them, taking into account corrections for the corners of the core relative to the trunk of a growing tree, as well as manufacturing a standard sample and its mechanical test, different the fact that the tests are performed by sawing chocks 350-500 mm long, on the same wood billet after taking cores, standard samples are made with dimensions of 20 × 20 × 30 mm, they are measured with an ultrasonic device, then they test on the mechanical parameters of wood, and according to the results of tests of cores and standard samples, the transition coefficients between ultrasonic and mechanical indicators are calculated. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сравнительные испытания выполняют на малой части растущих деревьев, спиленных и поваленных деревьев, хлыстов, долготья выпиливанием чурок из бессучковой части, из бревен, сортиментов, кряжей, чураков, брусьев или другого пиломатериала, причем из опытных чурок вначале извлекают стандартные образцы для механических испытаний, которые должны быть ориентированы строго по осям анизотропии и не содержать пороки.2. The method according to claim 1, characterized in that comparative tests are performed on a small part of growing trees, sawn and felled trees, whips, longitude by sawing chocks from a knotless part, from logs, assortments, logs, churaks, beams or other lumber, moreover standard samples for mechanical tests are first extracted from the experimental chocks, which should be oriented strictly along the anisotropy axes and not contain defects. 3. Способ п.1, отличающийся тем, что сравнительные испытания проводят хотя бы на одной технологической операции механической обработки древесины, между ультразвуковым испытанием на кернах и хотя бы одним стандартизованным способом испытания на стандартных образцах, например, на прочность древесины на образцах. 3. The method of claim 1, characterized in that comparative tests are carried out on at least one technological operation of mechanical processing of wood, between ultrasonic testing on cores and at least one standardized test method on standard samples, for example, on the strength of wood on samples.
RU2012133089/15A 2012-08-01 2012-08-01 Method of comparative timber test RU2522862C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133089/15A RU2522862C2 (en) 2012-08-01 2012-08-01 Method of comparative timber test

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133089/15A RU2522862C2 (en) 2012-08-01 2012-08-01 Method of comparative timber test

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012133089A RU2012133089A (en) 2014-03-20
RU2522862C2 true RU2522862C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50279769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133089/15A RU2522862C2 (en) 2012-08-01 2012-08-01 Method of comparative timber test

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522862C2 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2144185C1 (en) * 1998-01-15 2000-01-10 Марийский государственный технический университет Method for testing of wood of growing trees
EP1177433A1 (en) * 1999-05-07 2002-02-06 Perceptron, Inc. Roller mechanism using an array of ultrasound elements to interrogate wood properties
RU2224416C1 (en) * 2002-06-18 2004-02-27 Марийский государственный технический университет Method for supersonic testing of standing tree wood
RU2224415C1 (en) * 2002-06-18 2004-02-27 Марийский государственный технический университет Method for supersonic testing of crude wood
RU2251104C2 (en) * 2003-02-06 2005-04-27 Марийский государственный технический университет Mode of testing wood samples
RU2262687C1 (en) * 2004-01-19 2005-10-20 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Ultrasonic method of inspection of strength of concrete in concrete and ferroconcrete structures during exploitation
RU2296988C1 (en) * 2006-01-19 2007-04-10 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук Method of ultrasonic strength test of heavy concretes
RU2303258C1 (en) * 2006-01-10 2007-07-20 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук Mode of definition of durability of heavy concretes in constructions

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2144185C1 (en) * 1998-01-15 2000-01-10 Марийский государственный технический университет Method for testing of wood of growing trees
EP1177433A1 (en) * 1999-05-07 2002-02-06 Perceptron, Inc. Roller mechanism using an array of ultrasound elements to interrogate wood properties
RU2224416C1 (en) * 2002-06-18 2004-02-27 Марийский государственный технический университет Method for supersonic testing of standing tree wood
RU2224415C1 (en) * 2002-06-18 2004-02-27 Марийский государственный технический университет Method for supersonic testing of crude wood
RU2251104C2 (en) * 2003-02-06 2005-04-27 Марийский государственный технический университет Mode of testing wood samples
RU2262687C1 (en) * 2004-01-19 2005-10-20 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Ultrasonic method of inspection of strength of concrete in concrete and ferroconcrete structures during exploitation
RU2303258C1 (en) * 2006-01-10 2007-07-20 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук Mode of definition of durability of heavy concretes in constructions
RU2296988C1 (en) * 2006-01-19 2007-04-10 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук Method of ultrasonic strength test of heavy concretes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012133089A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. A critical analysis of methods for rapid and nondestructive determination of wood density in standing trees
Valencia et al. Longitudinal growth strain as a log and wood quality predictor for plantation-grown Eucalyptus nitens sawlogs
Chubinskii et al. Physical nondestructive methods for the testing and evaluation of the structure of wood-based materials
Ishiguri et al. Cell morphology and wood properties of Shorea acuminatissima planted in Indonesia
Yang et al. Measurement methods for longitudinal surface strain in trees: a review
Buchelt et al. Influence of wood specimen thickness on its mechanical properties by tensile testing: solid wood versus veneer
Zhou et al. Acoustic testing and sorting of Chinese poplar logs for structural LVL products
Raymond et al. Relationship between timber grade, static and dynamic modulus of elasticity, and SilviSvan properties for Pinus radiata in New South Wales
Farrell et al. Sorting Eucalyptus nitens plantation logs using acoustic wave velocity
RU2522862C2 (en) Method of comparative timber test
Wu et al. Estimation of basic density and modulus of elasticity of Eucalypt clones in Southern China using non-destructive methods
Madhoushi et al. Relationship between the dynamic and static modulus of elasticity in standing trees and sawn lumbers of Paulownia fortune planted in Iran
Larson et al. Evaluation of small-diameter ponderosa pine logs in bending
Chan et al. Non-destructive assessment of green density and moisture condition in plantation-grown radiata pine (Pinus radiata D. Don.) by increment core measurements
Gonçalves et al. Acoustic and bending properties in Pinus elliottii beams obtained from trees of different ages
WO2016075641A1 (en) Evaluating trees and tree stems and/or logs
Heinzmann et al. Effect of mid-diameter and log-parameters on the conversion factor of cubic measure to solid measure concerning industrial timber.
RU2251104C2 (en) Mode of testing wood samples
Jones et al. Sawing and grade recovery of 25-year-old Eucalyptus fastigata, E. globoidea, E. muelleriana and E. pilularis.
Fiscus et al. Method for obtaining wood/bark adhesion measurements on small samples
Prins Non-destructive methods for predicting sawn lumber properties from young, standing Eucalyptus grandis and Eucalyptus grandis X urophylla trees.
Dahle et al. Non-destructive measurement of the modulus of elasticity of wood using acoustical stress waves
RU2224415C1 (en) Method for supersonic testing of crude wood
Fedyukov et al. Method for express diagnostics of resonant properties of wood aged in buildings
RU2334984C2 (en) Method of ultrasonic test of resonance timber logs

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140802