Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Охрана и защита, обустройство, индикация и тести-рование природной среды. Сборник статей студентов, аспирантов и преподавателей: Научно-учебное издание

Мазуркин П. М.,

УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ИСПЫТАНИЕ КРУГЛЯКА НА ЧУРКАХ (А.А. Ефимов, аспирант)

Изобретения [1-4] относятся к стволам деревьев, хлыстам и длгоью, бревнам и другим видам круглых лесоматериалов и может быть использовано при сертификации древесины в условиях лесозаготовок, лесного хозяйства и деревообработки. Они могут быть также использованы в инженерной экологии при оценке экологического состояния и экологического режима территории ультразвуковыми свойствами древесины заготовленных на территории круглых лесоматериалов.

На рисунке 1 показан образец в виде чурки длиной не менее 300 мм, вид в пространстве с верхним торцом, ориентированным по направлению роста дерева [4].

Разметка точца чурки	Схема расположения датчиков

Рис. 1. Чурка деревесины для испытания круглых лесоматериалов

На рисунке 3 приведена примерная схема, показывающая графики изменения скорости ультразвука по радиусу ствола в двух направлениях: 1) от комля к вершине; 2) от вершины к комлю.

Способ ультразвукового испытания древесины круглых лесоматериалов содержит следующие действия.

Максимальные возможности применения способа будут при действиях, позволяющих сертифицировать техническую древесину, а также и получать исходные данные для экологического мониторинга территории, на которой выполнялась заготовка круглых лесоматериалов.

На чурке 1, отпиленного или уже готового с длиной L не менее 300 мм (от бревна или другого вида круглого лесоматериала), изготовляются верхний торец 2 и нижний торец 3 и наносятся на них радиальные линии геодезических направлений с метками 4 (как пример, показаны метки № 1 ... 6 от центра годичных колец до периферии чурки по следующим четырем геодезическим направлениям: С - север; В - восток; Ю - юг; З - запад). Такие же линии с метками наносятся и на нижнем торце чурки. По радиусам от центра годичных колец измеряются значения радиуса R до соответствующих меток.

При этом верхний торец направлен в сторону вершины бывшего дерева, а нижний торец ориентирован в сторону комля ствола дерева. Линии и метки на верхнем и нижнем торцах чурки выполняются симметричными относительно продольной оси 5 чурки, проходящей через центры годичных колец, расположенных на торцах чурки. Между метками обоих торцов образуются параллельные продольной оси чурки линии 6 измерений.

 

Рис. 2. Графики скорости ультравзука
в двух направлениях вдоль волокон

Относительно линий 6 между метками на торцах чурки прижимают датчик 7 и приемник 8 переносного ультразвукового прибора по соответствующим меткам на одной из линий геодезических направлений. Измерения по нескольким повторам (не менее 4-5) выполняют дважды, меняя взаимные положения датчика и приемника.

В этих случаях время прохождения ультразвуком расстояния L измеряется в двух вертикальных (по отношению к стволу растущего дерева) направлениях по линии 6 измерений:

1) от комля к вершине;

2) от вершины к комлю.

Скорость ультразвука по этим двум направлениям движения минеральных веществ и продуктов ассимиляции листвы (хвои) кроны оказывается разной вдоль всего радиуса.

По значениям скорости ультразвука, изменяющихся в зависимости от радиуса ствола, и их разнице по направлениям движения питательных веществ, оценивается качество технической древесины и качество экологического режима роста и развития срубленного дерева.

Кроме меток 4, обязательно измеряют время прохождения ультразвука по центру годичных колец на обоих торцах чурки вдоль оси 5. Это позволяет принять два общих начала для всех геодезических направлений при направлении ультразвуковых волн от комля к вершине и при направлении от вершины к комлю (на фиг. 2 показано расположение датчика 7 и приемника 8 для измерения по направлению движения продукции ассимиляции листвы (хвои) от вершины к комлю).

Предлагаемый способ упрощает процесс ультразвукового испытания древесины круглых лесоматериалов за счет использования чурок, которые нетрудно получать на складах бревен. Данные ультразвуковых испытаний позволяют также ориентировочно оценивать показатели и параметры механической прочности. Он позволяет в дальнейшем перейти на мониторинг процессов заготовки древесины, а затем и к мониторингу выращивании древесины на данной территории. В этом случае появляется возможность оперативной сертификации древесины на складах, у лесозаготовителей и у деревообработчиков, а также в лесхозах и лесничествах, причем на корню в ходе лесоустройства. Предлагаемый способ позволяет быстрее выявлять качество и экологическую эффективность процессов всего лесопользования через ультразвуковые свойства древесины круглых лесоматериалов, в перспективе обеспечить выход наиболее ценных сортиментов.

Литература

1. Мазуркин, П.М. Экологический мониторинг (Способы испытания деревьев) / П.М. Мазуркин: Учеб. пос. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2004. - 224 с.
2. Пат. 2224415 Российская федерация, МПК⁷ А 01 G 23/00, G 01 N 33/46. Способ ультразвукового испытания технической древесины / Мазуркин П.М., Колесникова А.А., Ефимов А.А. (РФ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2002116084/12; заявл. 18.06.02; опубл. 27.02.04, Бюл. № 6.
3. Пат. 2224416 Российская федерация, МПК⁷ А 01 G 23/00, G 01 N 33/46. Способ ультразвукового испытания древесины растущих деревьев / Мазуркин П.М., Колесникова А.А., Ефимов А.А. (РФ); ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2002116410/12; заявл. 18.06.02; опубл. 27.02.04, Бюл. № 6.
4. Пат. 2284032 Российская Федерация, МПК G 01 N 33/06, A 01 G 23/00 (2006.01). Способ ультразвукового испытания древесины круглых лесоматериалов / Мазуркин П.М., Ефимов А.А. (РФ); ); заяв. и патентообл. Марийск. гос. тех. ун-т. - №2005102960/12; заявл. 07.02.05; опубл. 20.09.06, Бюл. № 26.