|
8
|
К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫСОТЫ АНАТОМИЧЕСКИХ НЕРОВНОСТЕЙ ОБРАБОТАННОЙ ПОВЕРХНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО ПАРАМЕТРАМ ШЕРОХОВАТОСТИ
|
119-131
|
|
УДК 684.54
DOI: 10.17816/2542-1468-2026-3-119-131
Шифр ВАК 4.3.4
Б.М. Рыбин
ФГАОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), Россия, 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1
rybin@bmstu.ru
При определении шероховатости поверхностей деталей и узлов изделий из древесины и древесных материалов, наряду с неровностями, полученными в результате механической обработки, фиксируются также неровности анатомического характера. Присутствие их на обработанной поверхности является неизбежным, т. к. они присущи древесинному веществу и различаются по высоте в зависимости от породы древесины и плоскости разреза. Известно, что при определении высоты неровностей механической обработки рекомендуется проводить измерения на участках контролируемой поверхности, где менее заметны анатомические неровности. Выполнить это условие практически невозможно, так как анатомическими элементами пронизано все древесинное вещество, включая и поверхностный слой. В процессе измерения неровностей механической обработки всегда в той или иной мере захватываются элементы анатомических неровностей, что искажает полученный результат. Предлагается система связанных между собой параметров шероховатости, позволяющих одновременно контролировать неровности механической обработки и неровности анатомического происхождения. Для этой цели используются параметры шероховатости, предлагаемые ГОСТ 7016–2013: Rm, Rp, Rk, Rv. Из них параметр Rm является суммой трех других приведенных параметров шероховатости. Получены линейные зависимости каждого из параметров шероховатости от Rm, что позволило разграничить по высоте шероховатость и анатомические неровности. Предлагается для оценки неровностей механической обработки использовать параметр, представляющий сумму Rp и Rk, а для анатомических неровностей параметр Rv. Полученные результаты в дальнейшем могут быть использованы для разработки нормативов шероховатости деталей и узлов изделий из древесины и древесных материалов с учетом неровностей анатомического происхождения.
Ключевые слова: шероховатость поверхности древесины, анатомические неровности, параметры шероховатости
Ссылка для цитирования: Рыбин Б.М. К вопросу определения высоты анатомических неровностей обработанной поверхности древесины и древесных материалов по параметрам шероховатости // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2026. Т. 30. № 3. С. 119–131. DOI: 10.17816/2542-1468-2026-3-119-131
Список литературы
[1] Исследование рынка заготовки, производства и реализации лесоматериалов в Российской Федерации. URL: https://www.audit-it.ru/articles/finance/a106/194177.html (дата обращения 18.08.2024).
[2] Российский рынок пиломатериалов на протяжении последних лет. URL: .http://www.indexbox.ru/news/rossijskij-rynok-pilomaterialov-na-protyazhenii-poslednih-let-derzhitsya-na-urovne-7-mln-kub-m/ (дата обращения 18.08.2024).
[3] Маркетинговое исследование. Рынок шпона, 2017. 28 с. URL: https://www.indexbox.ru/new_files/research/files/IB_demo_shpon_Apr_14.pdf (дата обращения 18.08.2024).
[4] Обзор лесопромышленного комплекса России, 2018. 44 с. URL: https://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/ey-russia-wood-survey-rus/$FILE/ey-russia-wood-survey-rus.pdf (дата обращения 18.08.2024).
[5] Импорт пиломатериалов в Японию: объемы и цены. URL: https://whatwood.ru/import-pilomaterialov-v-yaponiyu-obemy-i-ceny/ (дата обращения 18.08.2024).
[6] Шероховатость поверхности обработки. URL: http://mebel.townevolution.ru/books/item/f00/s00/z0000001/st006.shtml (дата обращения 18.08.2024).
[7] Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение. М.: МГУЛ, 2007. 351 с.
[8] Перелыгин Л.М. Строение древесины: Изд-во Академии наук СССР. М.: Изд-во Института леса, 1954. 201 с.
[9] Ванин С.И. Древесиноведение. Л.: Гослестехиздат, 1940. 460 с.
[10] Буглай Б.М. Исследования и нормализация чистоты поверхности древесины: дис. ... д-ра техн. наук. М., 1957.
[11] Буглай Б.М. Исследования и нормализация чистоты поверхности древесины: автореф. дис. … д-ра техн. наук. М., 1957. 39 с.
[12] Рыбин Б.М., Кирилов Д.В. К вопросу шероховатости поверхности древесины и древесных материалов. Технология и оборудование для переработки древесины // Научные труды МГУЛ, 2011. Вып. 353. С. 125–129.
[13] ГОСТ 7016–2013 Межгосударственный стандарт «Изделия из древесины и древесных материалов. Параметры шероховатости поверхности». Введ. 1.01.2014. М.: Стандартинформ, 2014. 12 с.
[14] Васечкин Ю.В. Технология и оборудование для производства фанеры. М.: Лесная пром-сть, 1983. 310 с.
[15] Рыбин Б.М., Завражнова И.А., Московцева В.Е. Исследование параметров шероховатости для оценки анатомических неровностей древесины // Ежегодная национальная (с международным участием) научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, аспирантов и студентов Мытищинского филиала МГТУ им. Н.Э. Баумана по итогам научно-исследовательских работ за 2023 г., Мытищи, 29–31 января 2024 г. Красноярск: Научно-инновационный центр, 2024. С. 124–126.
[16] Зимин Б.В., Кутуков Л.Г. Практикум по деревообрабатывающим станкам по дисциплине «Оборудование отрасли», спец. 26.02. М.: МЛТИ, 1990. 98 с.
[17] Бондарь В.Г. Фуговальные станки для обработки древесины. М.: Лесная пром-сть, 1983. 80 с.
[18] Любченко В.И. Рейсмусовые станки для обработки древесины. М.: Лесная пром-сть, 1983. 80 с.
[19] Шероховатость поверхности древесины. URL: http://pereosnastka.ru/articles/sherokhovatost-poverkhnosti-drevesiny (дата обращения 18.08.2024).
[20] Furnirwerk. Fritz Kohl GmbH & Co. KG: справочник. 1-е изд., расширенное. Карлштадт, 2007. 310 с.
[21] Helmut F.W. Schmidt Bearbeitung der Werkstoffe aus Holz. Lehrbuch fur die fertigungstechnische Grundlagenbildung. 3. Auflage // Veb Fachbuchverlag Leipzig, 1976, 184 р.
[22] Станко Я.Н., Горбачева Г.А. Древесные породы и основные пороки древесины. Иллюстрированное справочное пособие для работников таможенной службы / под ред. Н.М. Шматкова, А.В. Беляковой. М.: Изд-во Всемирного фонда дикой природы (WWF), 2010. 155 с.
[23] Рыбин Б.М. Технология и оборудование защитно-декоративных покрытий древесины и древесных материалов. М.: МГУЛ, 2003. 568 с.
[24] Определение шероховатости поверхности деталей из древесины и древесных материалов. URL: https://megaobuchalka.ru/14/18469.html (дата обращения 18.08.2024).
[25] Матвеев С.М., Румянцев Д.Е. Дендрохронология. Воронеж: ВГЛТА, 2013. 140 с.
[26] Матвеев С.М. Дендрохронология. Методика дендрохронологического анализа. Воронеж: Изд-во ВГЛТА, 2013. 43 с.
[27] Макроскопическое строение. Годичные слои, ранняя и поздняя древесина. URL: http://www.drevesinas.ru/woodstructura/macro/2.html (дата обращения 18.08.2024).
[28] Ваганов Е.А., Терсков И.А. Анализ роста дерева по структуре годичных колец. Новосибирск: Наука, 1977. 93 с.
[29] Влияние климатических характеристик на радиальный прирост древостоя заповедного участка «Лес на Ворскле». Белгород: Изд-во БГНИУ, 2016. 65 с.
[30] Столяров Д.П., Декатов Н.Н. Исследование кернов древесины в лесоводственных исследованиях. Л.: Изд-во ЛенНИИЛХ, 1988. 43 с.
[31] Gurau L., Mansfeld H., Irle M. Processing roughness of sanded wood surfaces // Holz roh Werkst, 2004, vol. 63, pp. 43–52.
[32] Fotin A., Cismaru A., Cosereanu C., Brenci L.M., Curtu I. The tool influence on the guality of the birch wood straight milled surfaces // 7th Int. DAAAM Baltik Conf. «INDUSTRIAL ENGINEERING» 22–24 April 2010, Tallinn, Estonia.
[33] Дедерер М.А. Классификация неровностей поверхности древесины // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: Материалы XXII Междунар. науч.-техн. конф., г. Вологда, 05 декабря 2024. Вологда: Изд-во Вологодского государственного университета, 2024. С. 139–142.
[34] Sergeevichev A., Vlasov E., Sergeevichev V., Sokolova V., Fedyaev A. The analysis of the interaction of the abrasive wheel working fluid with the treated surface when grinding wood and wood materials // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Ser. «All-Russian Scientific-Practical Conference with International Participation «Actual Issues of Transport in the Forest Sector», 2020. Р. 012030.
[35] Страхов А.В. Профильный контактный метод определения шероховатости поверхности древесины и древесных материалов: дис. ... канд. техн. наук. М., 1983. 192 с.
[36] Леонтьев Н.Л. Техника статистических вычислений. М.: Лесная пром-сть, 1966. 250 с.
[37] Пижурин А.А. Современные методы исследований технологических процессов в деревообработке. М.: Лесная пром-сть, 1972. 248 с.
[38] Пижурин А.А., Розенблит М.С. Исследование процессов деревообработки. М.: Лесная пром-сть, 1984. 232 с.
[39] Зотов А.А., Крисанов В.Ф., Санаев В.Г., Овчаренко Е.Е. Управление физико-механическими свойствами покрытий древесины. М.: МГУЛ, 1998. 218 с.
Сведения об авторе
Рыбин Борис Матвеевич — д-р техн. наук, профессор, ФГАОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал), rybin@bmstu.ru
HEIGHT DETERMINING OF ANATOMICAL IRREGULARITIES OF TREATED SURFACE OF WOOD AND TIMBER-BASED MATERIALS BY ROUGHNESS PARAMETERS
B.M. Rybin
BMSTU (Mytishchi branch), 1, 1st Institutskaya st., 141005, Mytishchi, Moscow reg., Russia
rybin@bmstu.ru
High-quality processing of wood and wood material consists in obtaining surfaces that meet the requirements of roughness. Surface roughness affects many technological and operational properties of parts and products made of wood and wood-based materials. The consumption of adhesives and paints is associated with surface roughness in woodworking, which affects the technical and economic efficiency of many technological operations. Of particular importance is the regulation of surface roughness of parts and assemblies of wood products and wood materials in modern woodworking industries, as one of the necessary prerequisites for a rationally organized technological process. A strictly scientific approach to solving many issues of technology is possible only taking into account the roughness of the treated surface of wood materials, quantified by the values of well-defined parameters. The matter of normalizing the surface roughness of wood materials has been intensively developed to control the height of irregularities formed as a result of mechanical processing. The state of study of the issues of assessing the height parameters of anatomical irregularities has lagged significantly, since it was believed that this type of irregularity is inherent in wood and justified by the natural factor of origin. It is impossible to get rid of and influence them during processing, which means that it is not necessary to regulate them in height. Although it is known that when determining the height of machining irregularities, it is necessary to carry out measurements on areas of the controlled surface where anatomical irregularities are less noticeable. It is almost impossible to fulfill this condition, since the anatomical elements permeate the entire wood substance, including the surface layer. Therefore, in the process of measuring the irregularities of mechanical processing, elements of anatomical irregularities are always captured to one extent or another, which distorts the result obtained. In this paper, we propose a system of interconnected roughness parameters that allow us to simultaneously control the irregularities of mechanical processing and irregularities of anatomical origin. For this purpose, the roughness parameters proposed by GOST 7016–2013 are used: Rm, Rp, Rk, Rv. Of these, the Rm parameter is the sum of the other three given roughness parameters. The linear dependences of each of the roughness parameters on Rm were obtained, which made it possible to distinguish between roughness and anatomical irregularities in height. It is proposed to use a parameter representing the sum of Rp and Rk to evaluate the irregularities of mechanical processing, and the Rv parameter for anatomical irregularities. The results obtained can later be used to develop roughness standards for parts and assemblies of wood products and wood materials, taking into account irregularities of anatomical origin.
Keywords: wood surface roughness, anatomical irregularities, roughness parameters
Suggested citation: Rybin B.M. K voprosu opredeleniya vysoty anatomicheskikh nerovnostey obrabotannoy poverkhnosti drevesiny i drevesnykh materialov po parametram sherokhovatosti [Height determining of anatomical irregularities of treated surface of wood and timber-based materials by roughness parameters]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2026, vol. 30, no. 3, pp. 119–131. DOI: 10.17816/2542-1468-2026-3-119-131
Reference
[1] Issledovanie rynka zagotovki, proizvodstva i realizatsii lesomaterialov v Rossiyskoy Federatsii [Research of the market of procurement, production and sale of timber in the Russian Federation]. Available at: https://www.audit-it.ru/articles/finance/a106/194177.html (accessed 18.08.2024).
[2] Rossiyskiy rynok pilomaterialov na protyazhenii poslednikh let [The Russian lumber market over the past few years]. Available at: http://www.indexbox.ru/news/rossijskij-rynok-pilomaterialov-na-protyazhenii-poslednih-let-derzhitsya-na-urovne-7-mln-kub-m/ (accessed 18.08.2024).
[3] Marketingovoe issledovanie. Rynok shpona [Marketing research. Veneer market], 2017, 28 p. Available at: https://www.indexbox.ru/new_files/research/files/IB_demo_shpon_Apr_14.pdf (accessed 18.08.2024).
[4] Obzor lesopromyshlennogo kompleksa Rossii [Overview of the forest industry complex of Russia], 2018, 44 p. Available at: https://www.ey.com/Publication/vwLUAssets/ey-russia-wood-survey-rus/$FILE/ey-russia-wood-survey-rus.pdf (accessed 18.08.2024).
[5] Import pilomaterialov v Yaponiyu: ob’emy i tseny [Import of sawn timber to Japan: volumes and prices]. Available at: https://whatwood.ru/import-pilomaterialov-v-yaponiyu-obemy-i-ceny/ (accessed 18.08.2024).
[6] Sherokhovatost’ poverkhnosti obrabotki [Surface roughness of the treatment]. Available at: http://mebel.townevolution.ru/books/item/f00/s00/z0000001/st006.shtml (accessed 18.08.2024).
[7] Ugolev B.N. Drevesinovedenie i lesnoe tovarovedenie [Wood Science and Forest Commodity Science]. Moscow: Moscow State University of Forestry, 2007, 351 p.
[8] Perelygin L.M. Stroenie drevesiny [Wood structure: Publishing house of the USSR Academy of Sciences]. Moscow: Forest Institute, 1954, 201 p.
[9] Vanin S.I. Drevesinovedenie [Wood Science]. Leningrad: Goslestekhizdat, 1940, 460 p.
[10] Buglai B.M. Issledovaniya i normalizaciya chistoty poverhnosti drevesiny [Research and normalization of wood surface purity]. Dis. Dr. Sci. (Tech.). Moscow, 1957.
[11] Buglai B.M. Issledovaniya i normalizaciya chistoty poverkhnosti drevesiny [Research and normalization of wood surface purity]. Abstract of Dis. Dr. Sci. (Tech.). Moscow, 1957, 39 p.
[12] Rybin B.M., Kirilov D.V. K voprosu sherokhovatosti poverkhnosti drevesiny i drevesnykh materialov. Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [On the issue of surface roughness of wood and wood materials. Technology and equipment for wood processing]. Nauchnye trudy MGUL [Scientific works of Moscow State University of Forestry], 2011, v. 353, pp. 125–129.
[13] GOST 7016–2013 Mezhgosudarstvennyy standart «Izdeliya iz drevesiny i drevesnykh materialov. Parametry sherokhovatosti poverkhnosti» [Interstate standard «Wood and wood-based materials products. Surface roughness parameters»]. Introduced 1.01.2014. Moscow: Standartinform, 2014, 12 p.
[14] Vasechkin Yu.V. Tekhnologiya i oborudovanie dlya proizvodstva fanery [Technology and equipment for plywood production]. Moscow: Forest industry, 1983, 310 p.
[15] Rybin B.M., Zavrazhnova I.A., Moskovtseva V.E. Issledovanie parametrov sherokhovatosti dlya otsenki anatomicheskikh nerovnostey drevesiny [Study of roughness parameters for assessing anatomical irregularities of wood]. Ezhegodnaya natsional’naya (s mezhdunarodnym uchastiem) nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya professorsko-prepodavatel’skogo sostava, aspirantov i studentov Mytishchinskogo filiala MGTU im. N.E. Baumana po itogam nauchno-issledovatel’skikh rabot za 2023 g. [Annual national (with international participation) scientific and technical conference of the faculty, postgraduate students and students of the Mytishchi branch of Bauman Moscow State Technical University on the results of research work for 2023], Mytishchi, January 29–31, 2024. Krasnoyarsk: Research and Innovation Center, 2024, pp. 124–126.
[16] Zimin B.V., Kutukov L.G. Praktikum po derevoobrabatyvayushchim stankam po distsipline «Oborudovanie otrasli» [Practical training on woodworking machines in the discipline «Equipment for the industry», spec. 26.02]. Moscow: MLTI, 1990, 98 p.
[17] Bondar’ V.G. Fugoval’nye stanki dlya obrabotki drevesiny [Planing machines for wood processing]. Moscow: Lesnaya Promyshlennost, 1983, 80 p.
[18] Lyubchenko V.I. Reysmusovye stanki dlya obrabotki drevesiny [Planing machines for wood processing]. Moscow: Lesnaya Promyshlennost, 1983, 80 p.
[19] Sherokhovatost’ poverkhnosti drevesiny [Roughness of wood surface]. Available at: http://pereosnastka.ru/articles/sherokhovatost-poverkhnosti-drevesiny (accessed 18.08.2024).
[20] Furnirwerk Fritz Kohl GmbH & Co. KG: Handbook. 1st edition, expanded, Karlstadt, 2007, 310 p.
[21] Helmut F.W. Schmidt Bearbeitung der Werkstoffe aus Holz. Lehrbuch fur die fertigungstechnische Grundlagenbildung. 3. Auflage. Veb Fachbuchverlag Leipzig, 1976, 184 p.
[22] Stanko Ya.N., Gorbacheva G.A. Drevesnye porody i osnovnye poroki drevesiny. Illyustrirovannoe spravochnoe posobie dlya rabotnikov tamozhennoy sluzhby [Wood species and main defects of wood. Illustrated reference manual for customs service employees]. Eds. N.M. Shmatkov, A.V. Belyakova. Moscow: World Wildlife Fund (WWF), 2010, 155 p.
[23] Rybin B.M. Rybin B.M. Tekhnologiya i oborudovanie zashchitno-dekorativnykh pokrytiy drevesiny i drevesnykh materialov [Technology and equipment for protective and decorative coatings of wood and wood materials] Moscow: Moscow State Forestry University, 2003, 568 p.
[24] Opredelenie sherokhovatosti poverkhnosti detaley iz drevesiny i drevesnykh materialov [Determination of surface roughness of wood and wood-based materials parts]. Available at: https://megaobuchalka.ru/14/18469.html (accessed 18.08.2024).
[25] Matveev S.M., Rumyantsev D.E. Dendrokhronologiya. [Dendrochronology]. Voronezh: VGLTA, 2013, 140 p.
[26] Matveev S.M. Dendrokhronologiya. Metodika dendrokhronologicheskogo analiza [Dendrochronology. Methods of dendrochronological analysis]. Voronezh: VGFLTA, 2013, 43 p.
[27] Makroskopicheskoe stroenie. Godichnye sloi, rannyaya i pozdnyaya drevesina [Macroscopic structure. Annual rings, early and late wood]. Available at: http://www.drevesinas.ru/woodstructura/macro/2.html (accessed 18.08.2024).
[28] Vaganov E.A., Terskov I.A. Analiz rosta dereva po strukture godichnykh kolets [Analysis of tree growth by the structure of annual rings]. Novosibirsk: Nauka, Siberian branch of the L.V. Kirensky Institute of Physics 1977, 93 p.
[29] Vliyanie klimaticheskikh kharakteristik na radial’nyy prirost drevostoya zapovednogo uchastka «Les na Vorskle» [The influence of climatic characteristics on the radial growth of the forest stand of the protected area «Forest on Vorskla»]. Belgorod: Belgorod State National Research University, 2016, 65 p.
[30] Stolyarov D.P., Dekatov N.N. Issledovanie kernov drevesiny v lesovodstvennykh issledovaniyakh [Study of wood cores in forestry research: Method. Recommendations]. Leningrad: LenNIILH, 1988, 43 p.
[31] Gurau L., Mansfeld H., Irle M. Processing roughness of sanded wood surfaces. Holz roh Werkst, 2004, vol. 63, pp. 43–52.
[32] Fotin A., Cismaru A., Cosereanu C., Brenci L.M., Curtu I. The tool influence on the guality of the birch wood straight milled surfaces. 7 th International DAAAM Baltik Conference «Industrial Engineering» 22–24 April 2010, Tallinn, Estonia.
[33] Dederer M.A. Klassifikatsiya nerovnostey poverkhnosti drevesiny [Classification of wood surface irregularities]. Aktual’nye problemy razvitiya lesnogo kompleksa: mater. XXII Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii [Actual problems of forest complex development: Proc. XXII International Scientific and Technical Conference], Vologda, 5 December 2024. Vologda: Vologda State University, 2024, pp. 139–142.
[34] Sergeevichev A., Vlasov E., Sergeevichev V., Sokolova V., Fedyaev A. The analysis of the interaction of the abrasive wheel working fluid with the treated surface when grinding wood and wood materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. All-Russian Scientific-Practical Conference with International Participation «Actual Issues of Transport in the Forest Sector», 2020, p. 012030.
[35] Strakhov A.V. Profil’nyy kontaktnyy metod opredeleniya sherokhovatosti poverkhnosti drevesiny i drevesnykh materialov [Profile contact method for determining the surface roughness of wood and wood materials]. Dis. Cand. Sci. (Tech.). Moscow, 1983, 192 p.
[36] Leont’ev N.L. Tekhnika statisticheskikh vychisleniy [Technique of statistical calculations]. Moscow: Lesnaya Promyshlennost, 1966, 250 p.
[37] Pizhurin A.A. Sovremennye metody issledovaniy tekhnologicheskikh protsessov v derevoobrabotke [Modern methods of research of technological processes in woodworking]. Moscow: Lesnaya Promyshlennost, 1972, 248 p.
[38] Pizhurin A.A., Rozenblit M.S. Issledovanie protsessov derevoobrabotki [Research of woodworking processes]. Moscow: Lesnaya Promyshlennost, 1984, 232 p.
[39] Zotov A.A., Krisanov V.F., Sanaev V.G., Ovcharenko E.E. Upravlenie fiziko-mekhanicheskimi svoystvami pokrytiy drevesiny [Management of physical and mechanical properties of wood coatings]. Moscow: Moscow State University of Forestry, 1998, 218 p.
Author’s information
Rybin Boris Matveevich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of the BMSTU (Mytishchi branch), rybin@bmstu.ru
| 
Распечатать страницу