Определение видов пиломатериалов (радиальные, тангенциальные)

Рассмотрена возможность использования ультразвука для определения видов напила пиломатериалов. В зависимости от схемы раскроя (постава) пиломатериалы могут быть радиального или тангенциального напила. Применение определенного вида пиломатериала, принципы их симметричного расположения в клееных деревянных конструкциях и другие условия зависят от требований к готовой продукции. Визуальная сортировка пиломатериалов по направлению годичных слоёв на торце в поточном производстве нецелесообразна, так как не позволяет обеспечить необходимый уровень производительности труда. Высокую степень достоверности при диагностике цельной древесины показывает временной теневой метод акустического контроля. В рамках проведенных исследований применяли частоту 2,5 МГц. При прозвучивании древесины вследствие её анатомического строения возникает ряд особенностей самой диагностики, которые позволяют расширить возможности использования метода. К таким особенностям можно отнести различную скорость прохождения ультразвука в зависимости от плотности древесины, смещение ультразвукового сигнала, необходимость обоснованного подбора частоты и т. п. При акустической диагностике в зависимости от варианта напила пиломатериалов наблюдается различное отклонение ультразвукового сигнала. Проведенные исследования показывают, что смещение сигнала наиболее вероятно обусловлено его движением по лентоподобным образованиям из паренхимных клеток, направленным радиально по отношению к слоям роста древесины – сердцевинным лучам. Приводятся результаты исследований, значения углов смещения сигнала в зависимости от вида пиломатериала. Смещение сигнала на угол в диапазоне от 25° до 53° относительно излучателя характерно для радиальных пиломатериалов, а смещение сигнала на угол менее 25° определяет тангенциальные пиломатериалы.

1. Артемов В.Е., Паврос С.К. Исследование акустического тракта теневого метода ультразвуковой дефектоскопии с регистрацией второго прошедшего импульса // Дефектоскопия. 1981. № 8. С. 68–73.

2. Бобылева Ю.Н., Давыдов С.Л., Зарецкий-Феоктистов Г.Г. К вопросу об определении упругих параметров древесины ультразвуковым методом. // ИВУЗ. Лесной журнал. 1978. № 3. С. 156–159.

3. Голубев А.С., Паврос С.К. Неразрушающий контроль материалов и изделий. Л.: ЛЭТИ, 1989. 60 с.

4. Добротин Д.Д., Паврос С.К. Обработка сигналов при неразрушающем контроле. Л.: ЛЭТИ, 1986. 80 с.

5. Добротин Д.Д., Паврос С.К. Обработка и анализ случайных сигналов. Л.: ЛЭТИ, 1999. 80 с.

6. Ермолов И.Е., Ланге Ю.В. Ультразвуковой контроль // Неразрушающий контроль: справочник в 7 т. под общ. ред. В.В. Клюева. М., 2004. Т. 3. 864 с.

7. Кармадонов А.Н. Дефектоскопия древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1987. 120 с.

8. Колесникова А.А. Исследование свойств древесины по кернам. Йошкар-Ола: Марийский Государственный Технический Университет, 2002. 178 с.

9. Лакатош Б.К. Дефектоскопия древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1966. 183 с.

10. Пижурин А.А., Роземблит М.С. Исследования процессов деревообработки. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 232 с.

11. Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 160 с.

12. Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения. 4-е изд. М.: МГУЛ, 2007. 351 с.

13. Чубинский А.Н., Федяев А.А., Паврос К.С., Теплякова А.В. Прогнозирование прочности склеивания строганных пиломатериалов методом ультразвуковой диагностики // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2011. № 7. С. 109–115.

14. Чубинский А.Н., Федяев А.А., Паврос К.С., Теплякова А.В., Лозак А.А. Исследование отклонения ультразвукового пучка при прозвучивании древесины // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2012. № 6. С. 77–82.

15. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Теппоев А.В., Ананьева Н.И, Семишкур С.О., Бахшиева М.А. Физические неразрушающие методы испытания и оценка структуры древесных материалов // Дефектоскопия. 2014. №11. С. 76–84.

16. Чубинский А.Н., Тамби А.А., Федяев А.А., Федяева Н.Ю., Кульков А.М. Направления использования физических методов контроля структуры и свойств древесины // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 2 (26). С. 152–158.

17. Чубинский А.Н., Федяев А.А., Шумякова Н., Федяева Н.Ю. Определение сплошности клеевого соединения в древесном материале с помощью ультразвука // Системы. Методы. Технологии. 2017. № 2 (34). С. 101–105.

18. Arriaga F., Osuna-Sequera C., Bobadilla I., Esteban M. Prediction of the mechanical properties of timber members in existing structures using the dynamic modulus of elasticity and visual grading parameters // Construction and Building Materials. 2022. Vol. 322. Art. no. 126512.

19. Baar J., Tippner J., Rademacher P. Prediction of mechanical properties – modulus of rupture and modulus of elasticity – of five tropical species by nondestructive methods // Maderas. Ciencia y tecnología. 2015. Vol. 17, no. 2. P. 239–252.

20. Bucur V. Acoustics of wood. Berlin: Springer, 2006. 393 p.

21. Tippner J., Hrivnák J., Kloiber M. Experimental evaluation of mechanical properties of softwood using acoustic methods // BioResources. 2016. Vol. 11, no. 1. P. 503–518.

22. Vázquez C., Gonçalves R., Bertoldo C., Baño V., Vega A., Crespo J., Guaita M. Determination of the mechanical properties of Castanea sativa Mill. using ultrasonic wave propagation and comparison with static compression and bending methods // Wood Science and Technology. 2015. Vol. 49. P. 607–622.

23. Wang S.-Y., Lin C.-J., Chiu C.-M. The adjusted dynamic modulus of elasticity above the fiber saturation point in Taiwania plantation wood by ultrasonic-wave measurement // Holzforschung. 2003. Vol. 57. P. 547–552.