ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЛЕСОПОЛЬЗОВАНИЯ И ЛЕСОВОССТАНОВЛЕНИЯ

1

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МЕНЕДЖМЕНТ» ЛЕСОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

6-9

УДК 502.31

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-6-9

Ксавье Деглиз

Universite de Lorraine, LERMaB, Boulevard des Aiguillettes, BP 70239, 54506 Vandoeuvre les Nancy Cedex, France

Xavier.deglise@univ-lorrame.fr

Антропогенное загрязнение атмосферы парниковыми газами (ПГ), образующимися в результате сжигания ископаемого топлива, и вырубка лесов являются причинами потепления климата вследствие увеличения средней температуры на поверхности Земли и приводят к разрушительным последствиям. Углекислый газ, который представляет 60 % от общего объема выбросов ПГ, играет самую важную роль в повышении температуры Земли, существует линейная корреляция между ростом температуры и концентрацией углекислого газа. Для снижения концентрации СО2 необходим «экологический менеджмент» лесов и изделий из древесины. Наиболее эффективными мерами изоляции углекислого газа путем его удаления и хранения из атмосферы в «поглотителях углерода» (таких как океаны, леса или почвы) являются: выращивание деревьев в плантационных лесах; изолирование углерода в деревьях вместо сжигания стволов деревьев; увеличение долговечности изделий из древесины; изолирование углекислого газа в возобновляемых химических продуктах (переработка древесной массы) и сырье; замена невозобновляемой энергии на энергию из лесных насаждений и древесных отходов, совместно с изделиями из древесины с истекшим сроком службы. Использование коэффициента ERoEI или EROI (соотношение полученной энергии к затраченной, энергетическая рентабельность) позволяет оптимизировать выбор возобновляемого источника энергии.

Ключевые слова: экологический менеджмент, выбросы парниковых газов, связывание углерода, лесные экосистемы, изделия из древесины

Ссылка для цитирования: Деглиз Ксавье «Экологический менеджмент» лесов и изделий из древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 6–9. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-6-9

Список литературы

[1] National Aeronautics and Space Administration, Goddard Institute for Space Studies. Available at: https://data.giss. nasa.gov/gistemp/

[2] Liste des espèces d’arbres rencontrés sur l’ensemble du territoire français. Available at: http://agriculture.gouv.fr/IMG/pdf/AAER-Cahier_thematique_Biomasse-Energieclimat_Tome_2_Energiedes_bois_decembre-2011.pdf

[3] The Carbon Sink of an Old-Growth Forest in China. CO2 Science, 13 April 2011, v. 14, no. 15. Available at: http:// www.co2science.org/articles/V14/N15/EDIT.php

[4] Sent to LSU Agcenter / Louisiana Forest Development Center — Forest Sector. Foresty Interest Group. Available at: http://www.lfpdc.lsu.edu/ publications/bits/2016/20160428-Timber-Wooden-skyscraper-proposed-for-central-London.pdf

[5] Senate, House Introduce Timber Innovation Act. Available at: http://www.awc.org/news/2017/03/07/senate-house-introduce-timber-innovation-act

[6] Le Carbone. Carbone Forêt-Bois : Des faits et des chiffres. Available at: http://www.fnbois.com/sites/default/files/mediatheque/Vademecum_Carbone-Foret-Bois_2012.pdf

[7] Développer la construction bois en france pour ameliorer l’independance énergetique, reduire les émissions de gaz à effet de serre et developper l’emploi. Available at: http:// www.codifab.fr/sites/default/files/etude_carbone_4_note_de_communication_filiere_bois_vf_mai_2015.pdf

[8] Murphy D.J., Hall C.A.S. Year in review EROI or energy return on (energy) invested. Annals of the New York Academy of Sciences 1185, 2010, pp. 102–118.

[9] Precious Forests - Precious Earth. Edited by Miodrag Zlatic. Available at: http://www.intechopen.com/books/ precious-forests-precious

[1] National Aeronautics and Space Administration, Goddard Institute for Space Studies. Available at: https://data.giss. nasa.gov/gistemp/

[2] Liste des espèces d’arbres rencontrés sur l’ensemble du territoire français. Available at: http://agriculture.gouv.fr/IMG/pdf/AAER-Cahier_thematique_Biomasse-Energieclimat_Tome_2_Energiedes_bois_decembre-2011.pdf

[3] The Carbon Sink of an Old-Growth Forest in China. CO2 Science, 13 April 2011, v. 14, no. 15. Available at: http:// www.co2science.org/articles/V14/N15/EDIT.php

[4] Sent to LSU Agcenter / Louisiana Forest Development Center — Forest Sector. Foresty Interest Group. Available at: http://www.lfpdc.lsu.edu/ publications/bits/2016/20160428-Timber-Wooden-skyscraper-proposed-for-central-London.pdf

[5] Senate, House Introduce Timber Innovation Act. Available at: http://www.awc.org/news/2017/03/07/senate-house-introduce-timber-innovation-act

[6] Le Carbone. Carbone Forêt-Bois : Des faits et des chiffres. Available at: http://www.fnbois.com/sites/default/files/mediatheque/Vademecum_Carbone-Foret-Bois_2012.pdf

[7] Développer la construction bois en france pour ameliorer l’independance énergetique, reduire les émissions de gaz à effet de serre et developper l’emploi. Available at: http:// www.codifab.fr/sites/default/files/etude_carbone_4_note_de_communication_filiere_bois_vf_mai_2015.pdf

[8] Murphy D.J., Hall C.A.S. Year in review EROI or energy return on (energy) invested. Annals of the New York Academy of Sciences 1185, 2010, pp. 102–118.

[9] Precious Forests - Precious Earth. Edited by Miodrag Zlatic. Available at: http://www.intechopen.com/books/ precious-forests-precious

Author's information

Xavier Deglise — Professor Emeritus Universite de Lorraine, LERMaB, Xavier.deglise@univ-lorraine.fr

Received 17.07.2017

2

МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА УБОРКИ ЗАХЛАМЛЕННОСТИ ЛЕСА ПОРТАТИВНОЙ ЛЕБЕДКОЙ

10-14

УДК 630.181.351

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-10-14

С.П. Карпачев, Р.И. Диев

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

karpachevs@mail.ru

Рассматривается технология уборки захламленности леса от естественного отпада с использованием портативной лебедки. Приводится математическая модель технологического процесса. Результаты имитационных экспериментов с моделью позволяют сделать следующие выводы: 1) число стрелеванных пачек в смену с увеличением длины тягового каната лебедки уменьшается по степенному закону. Это объясняется тем, что объем пачки, а значит, и время ее набора увеличивается с увеличением длины каната лебедки; 2) при определенной длине тягового каната производительность лебедки достигает максимальных значений. Например, при объеме отпада 20 м3/га максимальная производительность системы будет достигаться при длине каната 30 м.

Ключевые слова: захламленность леса, естественный отпад, имитационное моделирование

Ссылка для цитирования: Карпачев С.П., Диев Р.И. Моделирование технологического процесса уборки захламленности леса портативной лебедкой // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 10–14. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-10-14

Список литературы

[1] Руководство по проведению санитарно-оздоровительных мероприятий. Приложение 2 к Приказу Рослесхо-за от 29.12.2007 № 523. 32 с.

[2] Карпачев С.П., Щербаков Е.Н., Комяков А.Н. Некоторые вопросы освоения биоресурсов из леса для нужд биоэнергетики // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2010. №4 (73). С. 107–111.

[3] Карпачев С.П., Щербаков Е.Н., Приоров Г.Е. Проблемы развития биоэнергетики на основе древесного сырья в России // Лесопромышленник, 2009. № 1 (49).

[4] Karpachev S.P., Zaprudnov V.I., Bykovskiy M.A., Scher-bakov E.N. Quantitative Estimation of Logging Residues by Line-Intersect Method // Croatian Journal of Forest Engineering, 2017, v. 38, no. 1, pp. 33–45.

[5] Шадрин А.А. Повышение гибкости технологий лесозаготовительных предприятий // Наука, образование, инновации в приграничном регионе: Матер. 2-й Респ. Науч.-практ. конф. Петрозаводский гос. ун-т, 2015. С. 31–32.

[6] Карпачев С.П., Шмырев В.И., Шмырев Д.В. Моделирование доставки круглых лесоматериалов потребителям автопоездами // Экологические системы и приборы, 2016. № 2. С. 18–22.

[7] Карпачев С.П. Логистика. Моделирование технологических процессов береговых складов. М.: МГУЛ, 2005. 132 с.

[8] Карпачев С.П., Шмырев В.И., Шмырев Д.В. Моделирование раскряжевки хлыстов сучкорезно-раскряжевочной установкой и штабелевкой сортиментов погрузчиками разного типа // Транспорт: наука, техника, управление, 2016. № 3. С. 58–61.

[9] Карпачев С.П., Шмырев В.И., Шмырев Д.В. Моделирование разгрузки пачек хлыстов и укладки их в плот сплоточно-транспортно-штабелевочными агрегатами // Транспорт: наука, техника, управление, 2016. № 1. С. 57–59.

[10] Карпачев С.П., Лозовецкий В.В., Щербаков Е.Н. Моделирование логистических систем лесных материа-лопотоков // Транспорт: наука, техника, управление, 2011. №8. С. 16–20.

[11] Моделирование технологических процессов освоения биоресурсов леса с использованием мягких контейнеров на лесосеке / С.П. Карпачев, В.И. Шмырев, Д.В. Шмырев, А.А. Камусин, А.К. Редькин // Техника и оборудование для села, 2017. № 2 (236). С. 45–48.

[12] Карпачев С.П., Диев Р.И. Разработка технологии уборки древесины естественного отпада для нужд биоэнергетики.

Сведения об авторах

Карпачев Сергей Петрович — д-р техн. наук, профессор, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), karpachev@mgul.ac.ru

Диев Роман Иванович — старший преподаватель, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), rdiev@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 10.05.2017 г.

MODELING OF TECHNOLOGICAL PROCESSES OF LITTER HARVESTING IN THE FOREST WITH A PORTABLE WINCH

S.P. Karpachev, R.I. Diev

BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia karpachev@ mgul.ac.ru

The article presents the way of litterharvesting from the loss of a growing forest-1-1 with the help of a portable winch. The mathematical model of the process is presented. The results of simulation experiments with the model of technological process allow to makethe following conclusions: 1) the number of wood packs per shift with increasing length of the traction rope of the winch decreases according to the power law. This is because the volume of the pack, and thus the time spent on its filling increases with the length of the hoist rope; 2) at a specific length of a traction rope the performance of winches reachesmaximum values. For example, in the case of natural forest loss equalling 20 m3/ha, the maximum system capacity will be reached with a 30-meter length of rope.

Keywords: forest litter, natural forest loss, simulation modeling

Suggested citation: Karpachev S.P., Diev R.I. Modelirovanie tekhnologicheskogo protsessa uborki zakhlamlennosti lesa portativnoy lebedkoy [Modeling of technological processes of cleaning litter the forest with portable winch]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 10–14. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-10-14

References

[I] Rukovodstvo po provedeniyu sanitarno-ozdorovitel'nykh meropriyatiy. Prilozhenie 2 k prikazu Rosleskhoza ot 29.12.2007 [Guide to sanitation. Appendix 2 to the Order of the Federal Forestry Agency of December 29, 2007], no. 523, 32 p.

[2] Karpachev S.P., Shcherbakov E.N., Komyakov A.N. Nekotorye voprosy osvoeniya bioresursov iz lesa dlya nuzhdbioenergetiki [Some questions of development of forest bioresources for needs of bioenergetics] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2010, no. 4 (73), pp. 107–111.

[3] Karpachev S.P., Shcherbakov E.N., Priorov G.E. Problemy razvitiya bioenergetiki na osnove drevesnogo syr'ya v Rossii [Problems of bioenergy based on wood raw materials in Russia] Lesopromyshlennik, 2009, no. 1 (49), pp. 31–32.

[4] Karpachev S.P., Zaprudnov V.I., Bykovskiy M.A., Scherbakov E.N. Quantitative Estimation of Logging Residues by Line-Intersect Method. Croatian journal of forest engineering, v. 38, 2017, no. 1, pp. 33–45.

[5] Shadrin A.A. Povyshenie gibkosti tekhnologiy lesozagotovitel'nykh predpriyatiy [Improving the flexibility of the technology by logging companies] Nauka, obrazovanie, innovatsii v prigranichnom regione. Materialy 2 respublikanskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. Petrozavodskiy gosudarstvennyy universitet [Science, education, innovation in the border region. Proceedings of the 2nd Republican scientific-practical conference. Petrozavodsk state University], 2015, pp. 31–32.

[6] Karpachev S.P., Shmyrev V.I., Shmyrev D.V. Modelirovanie dostavki kruglykh lesomaterialov potrebitelyam avtopoezdami [Simulation of delivery roundwood customers autotrain]. Environmental systems and devices, 2016, no. 2, pp. 18–22.

[7] Karpachev S.P. Logistika. Modelirovanie tehnologicheskih processov beregovyh skladov [Modelling of processes of coastal warehouses]. Moscow: MSFU, 2005, 132 p.

[8] Karpachev S.P., Shmyrev V.I., Shmyrev D.V. Modelirovanie raskryazhevki khlystov suchkorezno-raskryazhevochnoy ustanovkoy i shtabelevkoy sortimentov pogruzchikami raznogo tipa [Simulation of bucking and piling of assortments of various types]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie, 2016, no. 3, pp. 58–61.

[9] Karpachev S.P., Shmyrev V.I., Shmyrev D.V. Modelirovanie razgruzki pachek khlystov i ukladki ikh v plot splotochno-transportno-shtabelevochnymi agregatami [Simulation of the unloading of bundles of whips and stacking them in the raft by units]. Transport: nauka, tekhnika, upravlenie, 2016, no. 1, pp. 57–59.

[10] Karpachev S.P., Lozovatsky V.V., Scherbakov E.N. Modelirovanie logisticheskikh sistem lesnykh materialopotokov [Modeling the log-socialist systems of forest material flow] Transport: nauka, tekhnika, upravlenie, 2011, no. 8, pp. 16–20.

[11] Karpachev S.P., Shmyrev V.I., Shmyrev D.V, Kamusin A.A., Red'kin A.K. Modelirovanie tekhnologicheskikh protsessovosvoeniya bioresursov lesa s ispol'zovaniem myagkikh konteynerov na lesoseke [Modeling of technological processes ofdevelopment of forest bioresources for bioenergy with the use of soft containers] Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Machineryand equipment for rural area], 2017, no. 2 (236), pp. 45–48.

[12] Karpachev, S.P., Diev R.I. Razrabotka tekhnologii uborki drevesiny estestvennogo otpada dlya nuzhd bioenergetiki [Development of technology of cleaning of the lit-ter of the forest with wood, natural mortality for needs of bioenergetics] Tekhnika i oborudovanie dlya sela [Machinery and equipment for rural area], 2017, no. 3 (237), pp. 41–43.

3

ПЕРСПЕКТИВЫ СОЗДАНИЯ ЛЕСНЫХ ПЛАНТАЦИЙ НА ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ РОССИИ

15-18

УДК 630.22

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-15-18

А.Ю. Алексеенко, Е.А. Никитенко

ФБУ Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства, 680020, Россия, г. Хабаровск, ул. Волочаевская, д. 71

alexeenko.alex@gmail.com

На мировых и российских лесных рынках отмечается общая тенденция к росту потребности в древесных плитах, для производства которых не требуется высококачественных хвойных лесоматериалов. Открываются возможности глубокой переработки низкокачественной древесины, лиственных пород, а также мелкотоварной древесины, выращенной на лесных плантациях. Создание лесных плантаций на Дальнем Востоке России будет способствовать интенсивному развитию лесного сектора при реализации приоритетных инвестиционных проектов, связанных с глубокой переработкой древесины. При этом потенциальные инвесторы могут сразу столкнуться с проблемами подбора лесных участков. Для плантаций не подходят горные склоны крутизной более 10°, а также заболоченные земли. Необходимо начать селекционную работу с местными быстрорастущими породами. Среди хвойных пород наиболее перспективными являются сосна и лиственница. Лиственница малотребовательна к климатическим и почвенным условиям, переносит переувлажнение и отличается быстрым ростом в первой половине жизни, когда годовой прирост насаждений по запасу достигает 6...10 м3/га. Лесные культуры сосны при своевременном проведении рубок ухода имеют прирост до 20 м3/га. На глубоких почвах сосна хорошо переносит засуху и выдерживает продолжительное затопление, поэтому перспективно создание ее плантаций в поймах крупных рек — Амура и Уссури. Среди лиственных пород наиболее перспективны тополь и осина. Большим их преимуществом является вегетативное размножение. В Воронежской области на опытных плантациях евро-американские гибриды тополей в 25-летнем возрасте накапливают запас древесины около 1000 м3/га. В Хабаровском крае начаты опыты по адаптации 16 сортов тополя селекции ВНИИЛГИСбиотех. Первый год выращивания показал возможность их посадки черенками и устойчивость к зимним условиям Дальнего Востока. Ключевые слова: лесные плантации, лиственница, сосна, тополь, годичный прирост

Ссылка для цитирования: Алексеенко А.Ю., Никитенко Е.А. Перспективы создания лесных плантаций на Дальнем Востоке России // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 15–18. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-15-18

Список литературы

[1] Писаренко А.И. Всемирные лесохозяйственные конгрессы: от предыстории ФАО до современных проблем лесного хозяйства. Памятные научные записки. М., 2016. 408 с.

[2] Morton A., Applegate G. Global market impacts on Asia-Pacific forests in 2020 // The Future of forests in Asia and the Pacific: outlook for 2020; 16–18 October 2007, Chiang Mai, Thailand. Bangkok: FAO Regional office for Asia and the Pacific, 2009. pp. 273–291.

[3] Руководство по проведению лесовосстановительных работ на Дальнем Востоке / сост. И.И. Перевертайло. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2003.142 с.

[4] Труш В.И. Строение, рост и перспективы выращивания искусственных лиственничников Хабаровского края: Автореф. дис. ... канд. с.-х. наук: 06.03.02. Красноярск, 1993. 19 с.

[5] Труш В.И. Ход роста лиственницы Каяндера в культурах// Лесное хозяйство, 1997. № 1. С. 43–44.

[6] Выводцев Н.В., Выводцева З.А., Лысун Е.Ю. Производительность и качественное состояние лиственничников искусственного происхождения // Научные основы лесохозяйственного производства Дальнего Востока: Тр. ДальНИИЛХ. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1991. Вып. 33. С. 36–46.

[7] Сборник таблиц хода роста и прироста насаждений основных лесообразующих пород Дальнего Востока / сост. В.Н. Корякин, Н.В. Романова. Хабаровск: ДальНИИЛХ, 2015. 229с.

[8] Цымек А.А. Лиственные породы Дальнего Востока, пути их использования и воспроизводства Хабаровск: Хабаровское книжное издательство, 1956. 327 с.

[9] Русин Н.С., Русина Л.М., Горевалова С.Ю. Клоны рода Populus L. для создания плантационных насаждений целевого значения // Генетика и селекция лесных древесных растений: Сб. статей. Воронеж: Артефакт, 2008. С. 116–124.

[10] Царев А.П., Царева П.Р., Царев В.А. Динамика сохранности и продуктивности настоящих тополей при испытании в условиях умеренного климата // Вестник ВОГиС, 2010. Т. 14. № 2. С. 255–264.

Сведения об авторах

Алексеенко Александр Юрьевич — канд. с.-х. наук, заместитель директора ФБУ «Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства», alexeenko.alex@gmail.com

Никитенко Елена Алексеевна — канд. с.-х. наук, ведущий научный согрудник ФБУ «Дальневосточный научно-исследовательский институт лесного хозяйства», deal808@mail.ru

Статья поступила в редакцию 23.06.2017 г.

THE PROSPECTS OF FOREST PLANTATION CREATION IN RUSSIAN FAR EAST

A.Yu. Alekseenko, E.A.

Far East Forestry Research Institute, 680020, Russian Federation, Khabarovsk city, Volochaevskaya street, 71

alexeenko.alex@gmail.com

The general trend of wood-based panels growing demand in the world and Russian domestic markets, which don't need the high quality coniferous timber for production. The new opportunities open up for deep processing of low-quality wood, deciduous trees, small timbre from forest plantations. The creation of forest plantations in the Russian Far East will facilitate the intensive development of the forest sector in the implementation of priority investment projects related to the deep processing of timber. At the same time, potential investors can immediately face problems in selecting forest plots. Mountain slopes with a steepness of more than 10° and wetlands are not suitable for plantations. It is necessary to begin selection work with local species of quick-growing trees. Pine and larch are promising among coniferous species. Larch is not very demanding for climatic and soil conditions, it tolerates overmoistening and is characterized by rapid growth in the first half of life, when the annual increment of plantations reaches 6-10 m3/ha. Pine plantation with timely carrying out of thinning cuttings has an increase up to 20 m3/ha. On deep soils, the pine is well tolerated by droughts, and withstands a prolonged flooding, so its plantations are promising in floodplains of large rivers — the Amur and Ussuri. Poplar and aspen are promising among deciduous species. Their great advantage is vegetative reproduction. In Voronezh region, on experimental plantations, Euro-American hybrids of poplars accumulate a stock of about 1000 m3/ha at 25 years of age. The experiments of adaptation of 16 poplar varieties, selected in ARRIFGB started in Khabarovsky region. The first year of their cultivation showed the possibility of their planting by cuttings and resistance to the winter conditions of the Far East.

Keywords: forest plantation, larch, pine, poplar, selection, annual increment

Suggested citation: Alekseenko A.Yu., Nikitenko E.A. Perspektivy sozdaniya lesnykh plantatsiy na Dal'nem т [The prospects of forest plantation creation in Russian Far East]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 15–18. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-15-18

References

[1] Pisarenko A.I. Vsemirnye lesokhozyaystvennye kongressy: otpredystorii FAO do sovremennykh problem lesnogo khozyaystva. Pamyatnye nauchnye zapiski [World forestry congresses: from the prehistory of FAO to modern forestry issues. Memorable scientific notes]. Moscow, 2016, 408 p.

[2] Morton A., Applegate G. Global market impacts on Asia-Pacific forests in 2020. The Future of forests in Asia and the Pacific: outlook for 2020,16-18 October 2007, Chiang Mai, Thailand. Bangkok: FAO Regional office for Asia and the Pacific. 2009. pp. 273–291.

[3] Perevertaylo I.I. Rukovodstvo po provedeniyu lesovosstanovitel'nykh robot na Dal'nem Vostoke [Guidelines for reforestation in the Far East]. Khabarovsk: DalNIILH, 2003, 142 p.

[4] Trush V.I. Stroenie, rost i perspektivy vyrashchivaniya iskusstvennykh listvennichnikov Khabarovskogo kraya [The structure, growth and prospects of growing artificial larch forests in the Khabarovsk Territory: Abstract of the thesis Candidate of Agricultural Sciences: 06.03.02.]. Krasnoyarsk, 1993, 19 p.

[5] Trush V.I. Khod rosta listvennitsy Kayandera v kul'turakh [The course of larch growth of Kayander in plantation]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 1997, no. 1, pp. 43–44.

[6] Vyvodtsev N.V., Vyvodtseva Z.A., Lysun E.Yu. Proizvoditel 'nost' i kachestvennoe sostoyanie listvennichnikov iskusstvennogo proiskhozhdeniya [Productivity and quality of larch forests of artificial origin]. Nauchnye osnovy lesokhozyaystvennogo proizvodstva Dal'nego Vostoka: Tr. DaPNIILKh. [Scientific foundations of forestry production in the Far East: DalNIILH scientific works]. Khabarovsk: DalNIILH, 1999, v. 33, pp. 36–46.

[7] Koryakin V.N., Romanova N.V Sbornik tablits khoda rosta i prirosta nasazhdeniy osnovnykh lesoobraztiyushchikh porod Dal'nego Vostoka [Collection of tables on the course of growth and growth of forest stands of the main forest-forming species of the Far East]. Khabarovsk: DalNIILH, 2015, 229 p.

[8] Tsymek A.A. Listvennye porody Dal’nego Vostoka, puti ikh ispol’zovaniya i vosproizvodstva [Hardwoods of the Far East, ways of their use and reproduction]. Khabarovsk: Khabarovsk book publishing house, 1956, 327 p.

[9] Rusin N.S., Rusina. L.M., Gorevalova S.Yu. Klony roda Populus L. dlya sozdaniya plantatsionnykh nasazhdeniy tselevogo znacheniya [Clones of the genus Populus L. for the creation of plantation plantings of the target value] Genetika i selektsiya lesnykh drevesnykh rasteniy [Genetics and selection of forest tree plants]. Voronezh: Artefakt, 2008, pp. 116–124.

[10] Tsarev A.P., Tsareva P.R., Tsarev V.A. Dinamika sokhrannosti i produktivnosti nastoyashchikh topoley pri ispytanii v usloviyakh umerennogo klimata [Dynamics of preservation and productivity of real poplars during testing in temperate climate conditions]. Vestnik VOGiS [VOGiS Herald], 2010, v.14, no. 2, pp. 255–264.

Author’s information

Alekseenko Aleksandr Yur’evich — Cand. Sci. (Agricultural), Deputy Director of Far East Forestry Research Institute, alexeenko.alex@gmail.com

Nikitenko Elena Alekseevna — Cand. Sci. (Agricultural), Leading Researcher of Far East Forestry Research Institute, dea1808@mail.ru

Received 23.06.2017

4

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ УНИЧТОЖЕНИЯ НЕЖЕЛАТЕЛЬНОЙ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ХИМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

19-24

УДК 631.348.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-19-24

А.А. Котов, А.Ф. Алябьев

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская обл., г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1 kotov@mgul.ac.ru

При контактном нанесении арборицида на нежелательные древесные растения они отклоняются рабочим органом машины, а после ее прохода совершают затухающие колебания, при которых возможно сбрасывание частиц препарата с растений под действием силы инерции. Целью работы является теоретическое и экспериментальное обоснование кинематических параметров колебаний стволиков древесной растительности при химическом уходе контактным способом, позволяющих исключить потери рабочей жидкости, нанесенной на растения, а также определение размеров частиц препарата, способных удержаться на растениях при различных значениях ускорения. Рассмотрены силы, действующие на частицу, нанесенной на растение рабочей жидкости для двух вариантов расположения частицы на растении. Получены аналитические выражения размера частицы, способной удержаться на растении, и ускорения вершины растения. Для расчета ускорения необходимо экспериментальное определение начального отклонения вершины стволика, частоты колебаний и логарифмического декремента колебания. С помощью видеозаписи выполнены опыты по определению этих параметров для березы и осины. Затем для определения влияния сопротивления воздуха растение освобождали от листьев и повторяли запись при тех же условиях. При расшифровке видеозаписей вначале были построены графики отклонений вершины растений, а затем методом графического дифференцирования выведены зависимости ускорения вершины от продолжительности колебаний. Приведено сравнение параметров колебаний, полученных экспериментально и вычисленных по теоретическим зависимостям. Для растений высотой от 0,5 до 1,7 м период колебаний увеличивается: у растений без листьев с 0,2 до 0,84 с, у растений с листьями — с 0,56 до 1,72 с. В начале колебаний период значительно больше, чем в середине и в конце, особенно для растений с листьями. Очевидно, это связано с сопротивлением воздуха, снижающим скорость вершины растения при колебаниях. Установлена экспериментальная зависимость размера частицы препарата от ускорения.

Ключевые слова: сорная растительность, контактное применение пестицидов, колебания растений, ускорение, эксперимент, экология

Ссылка для цитирования: Котов А.А., Алябьев А.Ф. Исследование экологической безопасности уничтожения нежелательной древесной растительности химическим методом // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 19–24. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-19-24

Список литературы

[1] Прикладная механика: учеб, пособие для вузов // под ред. В.М. Осецкого, 2-е изд. М.: Машиностроение, 1977.488 с.

[2] Бэтчелер Дж. Введение в динамику жидкости / под ред. Г.Ю. Степанова; пер. с англ. М.: Мир, 1973. 760 с.

[3] Калицун В.И., Дроздов Е.В. Основы гидравлики и аэродинамики. М.: Стройиздат, 1990. 247 с.

[4] Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле: пер. с англ. 2-е изд. М.: Комкнига, 2006. 440 с.

[5] Котов А.А. Исследования колебаний стволиков древесных растений // Лесное хозяйство, 2012. № 5. С. 47–48.

[6] Котов А.А. Новые машины для химического ухода в лесных питомниках и культурах // Лесное хозяйство, 2010. № 3. С. 44–46.

[7] Котов А.А. Экспериментальные исследования параметров колебаний древесных растений // Вестник МГУЛ – Лесной вестник, 2013. № 5. С. 196–199.

[8] Скобелицын Ю.А. Истечение жидкостей через насадки, отверстия, распылители, водовыпуски, капельницы. Краснодар: КСХИ, 1989. 120 с.

[9] Львов С.И., Путятин Ю.П., Шашова М.В. Контактный способ нанесения гербицидов и арборицидов // Лесное хозяйство, 1990. № 12. С. 43–45.

[10] Шутов И.В., Бельков В.П., Мартынов А.Н. Применение гербицидов и арборицидов в лесовыращивании: справочник. М.: Агропромиздат, 1989. 223 с.

Сведения об авторах

Котов Алексей Александрович — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kotov@mgul.ac.ru

Алябьев Алексей Федорович — аспирант, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), olgaalexrud@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 16.06.2017 г.

THE STUDY OF ECOLOGICAL SAFETY OF THE DESTRUCTION UNDESIRABLE WOODY VEGETATION BY CHEMICAL METHOD

A.A. Kotov, A.F. Alyabiev

BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

kotov@mgul.ac.ru

During contact application arboricideto unwanted woody plants, they are rejected by the working body of the machine, and after its passage do damped oscillations, at which the possible shedding of particles of the drug from the plants under the action of inertial forces. The aim of this work is a theoretical and experimental study of kinematic parameters of the oscillations of the trunks of woody vegetation under chemical care contact way to eliminate losses of working fluid applied on the plants, as well as the determination of the particle size of the drug, able to stay on the plants at different values of acceleration. Consider the forces acting on a particle of working fluid applied to the plant. Thus we consider two cases of location of its plant. The analytical expressions of particle size, able to stay on the plant, and acceleration of the top of the plant are received. To determine the acceleration necessary experimental determination of the initial deflection of the top of the barrel, the oscillation frequency and logarithmic decrement of the oscillations. Therefore, with the help of video from a birch and an aspen performed experiments to determine these parameters. To determine the effect of air resistance, the plant is then freed from the leaves, and the recording was repeated under the same conditions. When you decrypt the videos first, the plots of the deviations of the tops of the plants, and then by the method of graphical differentiation of the obtained dependence of the acceleration peaks as the duration of the oscillations. The comparison of the fluctuation parameters obtained experimentally and calculated from the theoretical dependencies. The period of oscillations for plant height, respectively, from 0,5 to 1,7 m without leaves varies from 0,2 to 0,84 with, for plants with leaves from a 0,56 to 1,72 C. Moreover, at the beginning of the oscillation period is much longer than in their middle and end, especially for plants with leaves. Obviously, this is due to air resistance, slowing the tops of plants with fluctuations. There has been discovered the experimental dependence of the size of drug particles from the acceleration.

Keywords: weeds, contact application of pesticides, the fluctuations of plants,acceleration, experiment, ecology

Suggested citation: Kotov A.A., Alyab’ev A.F. Issledovanie ekologicheskoy bezopasnosti unichtozheniya nezhelatel’noy drevesnoy rastitel’nosti khimicheskim metodom [The study of ecological safety of the destruction undesirable woody vegetation by chemical method]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 19–24. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-19-24

References

[1] Prikladnaya mekhanika: ucheb. posobie dlya vuzov; pod red. V.M. Osetskogo [Applied mechanics: proc. manual for schools; ed. by V. M. Osickova]. Moscow: Mashinostroenie publ., 1977. 488 p.

[2] Batchelor J. Introduction to fluid dynamics (Russ. ed.: Batchelor J. Vvedenie v dinamiku zhidkosti. Moscow, Mir Publ., 1973.760 p.).

[3] Kalicun V.I., Drozdov E.V. Osnovy gidravliki i aerodinamiki [Fundamentals of hydraulics and aerodynamics]. Moscow: Stroizdat publ., 1990. 247 p.

[4] Timoshenko S.P. Fluctuations in engineering (Russ. ed.: Timoshenko S.P. Kolebaniya v inzhenernom dele. Moscow: Komkniga publ., 2006, 440 p.).

[5] Kotov A.A. Novye mashiny dlya khimicheskogo ukhoda v lesnykh pitomnikakh i kul’turakh [New machines for the chemical of care in nurseries and forest cultures]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry]. 2010, no. 3, pp. 44–46.

[6] Kotov A.A. Issledovaniya kolebaniy stvolikov drevesnykh rasteniy [Investigation of vibrations of trunks of woody plants]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry]. 2012, no. 5, pp. 47–48.

[7] Kotov A.A. Eksperimental’nye issledovaniya parametrov kolebaniy drevesnykh rasteniy [An experimental study of the parameters of the oscillations of woody plants]. Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2013, no. 5, pp. 196–199.

[8] Skobelitsyn Yu.A. Istechenie zhidkostey cherez nasadki, otverstiya, raspyliteli, vodovypuski, kapel’nitsy [The outflow of fluids through nozzles, holes, sprays, water outlets, droppers]. Krasnodar: KSKhI, publ. 1989, 120 p.

[9] L’vov S.I., PutyatinYu.P., ShashovaM.V. Kontaktnyy sposob naneseniya gerbitsidov i arboritsidov [The contact method of application of herbicides and arboritsidy]. Lesnoe khozyaystvo [Forestry], 1990, no. 12, pp. 43–45.

[10] Shutov I.V., Bel’kov V.P., Martynov A.N. Primeneniegerbitsidov i arboritsidov v lesovyrashchivanii [The use of herbicides and arboritsidy when growing forests]. Moscow: Agropromizdat publ., 1989, 223 p.

Author’s information

KotovAleksey Aleksandrovich — Dr. Sci. (Tech.), Prof. BMSTU (Mytishchi branch),

kotov@mgul.ac.ru

Alyabiev Aleksey Fedorovich — Dr. Sci. (Tech.), Prof. BMSTU (Mytishchi branch),

alyabiev@mgul.ac.ru

Received 16.06.2017

СТРОЕНИЕ, СВОЙСТВА И КАЧЕСТВО ДРЕВЕСИНЫ И ДРЕВЕСНЫХ МАТЕРИАЛОВ

5

СТРОЕНИЕ И ПЛОТНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЕЛИ В ПЛАНТАЦИОННЫХ КУЛЬТУРАХ

25-30

УДК 630.228.7, 630.81

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-25-30

Д.А. Данилов1, Д.С. Тюрин2

1 ФБГНУ Ленинградский НИИСХ «Белогорка», 188338, Ленинградская область, Гатчинский р-н, дер. Белогорка, ул. Институтская, д. 1

2 Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет, 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер., д. 5

stown200@mail.ru, djdimaturn@gmail.com

Влияние ускоренного лесовыращивания на количественные и качественные показатели древесины является одним из ключевых вопросов интенсивного лесопользования. В разных регионах часто получают противоречивые данные по этому вопросу. В настоящее время проведено исследование влияния ускоренного выращивания древесины ели в плантационных культурах, достигших возраста 40 лет, созданных в Ленинградской области. Отмечается, что выращенная древесина ели по показателям плотности не ниже, а на объектах с уходами выше средних данных для этой породы в регионе исследования. При изучении воздействия структурных элементов ксилемы на плотность древесины выявлен, что на данном возрастном этапе наибольшее влияние на эту характеристику оказывает зона ранней древесины. При исследовании микроструктурных элементов древесины ели установлено, что после уходов больше изменяются количественные показатели зоны ранней ксилемы, а не поздней части годичного прироста. Путем дисперсионного анализа количественных данных выявлено, что наибольшее статистически значимое влияние на плотность древесины ели, выращиваемой по интенсивной технологии, на данном возрастном этапе оказывает количество клеток ранней ксилемы. При многофакторном дисперсионном анализе вклад других структурных показателей древесины менее значителен. На основании проведенного исследования можно сделать заключение, что выращиваемая по интенсивной технологии древесина ели как балансовое сырье для нужд целлюлозно-бумажного производства имеет ценные количественные и качественные характеристики. Преобладание зоны ранней древесины с более плотными стенками позволит увеличить выход целлюлозы при варке. Интенсивное лесовыращивание дает возможность получить большее количество балансовой древесины по сравнению с естественными древостоями того же возраста, т. е. сократить вдвое срок выращивания товарной хвойной древесины в условиях региона исследования.

Ключевые слова: плантационные культуры, плотность древесины ели, макро- и микростроение ксилемы, дисперсионный анализ

Ссылка для цитирования: Данилов Д.А., Тюрин Д.С. Строение и плотность древесины ели в плантационных культурах // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 25–30. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-25-30

Список литературы

[1] Гелес И.С. Древесное сырье — стратегическая основа и резерв цивилизации. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2007. 499 с.

[2] Данилов Д.А., Степаненко С.М. Строение и плотность древесины ели и сосны в плантационных культурах Ленинградской области // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2013. № 204. С. 35–45.

[3] Global forest resources assessment 2005. FAO, Rome, Italy, 2006.

[4] Антонов А.М., Коновалов Д.Ю., Чалых Д.Е., Корчагов С.А. О взаимосвязи влияния топографии анатомических элементов на показатели плотности и прочности древесины // Известия Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии, 2010. № 190. С. 25–34.

[5] Волынский В.Н. Взаимосвязь и изменчивость физико-механических свойств древесины. СПб.: Лань, 2012. 224 с.

[6] Леонтьев Л.Л. Биологическое значение удельных характеристик механических свойств древесины // Строение, свойства и качество древесины – 2004. Тр. IV Междунар. симп. СПб. ЛТА, 2004. Т. I. С. 288–292.

[7] Полубояринов О.И. Плотность древесины. М.: Лесная пром-сть, 1976. 159 с.

[8] Pretzsch Hans, Rais Andreas. Wood quality in complex forests versus even-aged monocultures: review and

[9] Van der Maaten-Theunissen M., Boden S., Van der Maaten E. Wood density variations of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) under contrasting climate conditions in southwestern. Germany Annals of Forest Research, 2013, v. 56 (1), pp. 91–103.

[10] Ваганов Е.А., Шашкин А.В. Рост и структура годичных колец хвойных // Новосибирск: Наука, 2000. 232 с.

[11] Ваганов Е.А., Круглов В.Б., Васильев В.Г. Дендрохронология // Красноярск: СФУ, 2008. 120 с.

[12] Мелехов В.И., Корчагов С.А., Бабич Н.А. Комплексная оценка качества древесины хвойных пород в культурах: монография. Архангельск: ИПЦ САФУ, 2013. 130 с.

[13] Тетюхин С.В., Минаев В.Н., Богомолова Л.П. Лесная таксация и лесоустройство. Нормативно-справочные

[14] Тюрин Д.С., Данилов Д.А., Данилов Ю.И. Фитомасса и плотность древесины ели в 40-летних плантационных культурах // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии, 2016. № 214. С. 120–130.

[15] Полубояринов О. И., Некрасова Г.Н. Плотность древесины ели по высоте ствола в связи с возрастной структурой древостоев // Лесоведение, 1986. № 2. С. 68–72.

Сведения об авторах

Данилов Дмитрий Александрович — канд. с.-х. наук, директор, ФГБНУ «Ленинградский научно-исследовательский институт сельского хозяйства «Белогорка»», stown200@mail.ru

Тюрин Дмитрий Сергеевич — соискатель кафедры лесных культур, ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова», djdimaturn@gmail.com

Статья поступила в редакцию 24.06.2017 г.

THE STRUCTURE AND DENSITY OF SPRUCE WOOD IN PLANTATION CROPS

D.A. Danilov1, D.S. Tyurin2

1Leningrad Scientific Research Institute of Agriculture «Belogorka», 188338, Leningrad region, Gatchina district, vill. Belogorka, Institutskaya b.1 Russia

2St. Petersburg State Forestry University, 194021, St. Petersburg, Institutsky per., b. 5

stown200@mail.ru, djdimaturn@gmail.com

The effect of accelerated forest growing on both quantitative and qualitative indicators of wood is one of the key issues of intensive forest management. In different regions there was often received conflicting evidence on this issue. In the present study the influence of accelerated growth of spruce wood in the plantation crops under the age of 40 years established in Leningrad region. It is noted that grown fir wood in terms of density lower at sites with higher than average care data for this species in the region. Studies on the effect of structural elements of the xylem in wood density revealed that at this age stage the greatest influence on this indicator has area of early wood. A study of the microstructural elements of spruce wood showed that after treatments evolve more quantitative indicators of the area early in the xylem and not in the late part of the annual increment. Analysis of variance of quantitative data showed that the most statistically significant influence on the density of spruce wood cultivated on intensive technology in this age stage has a number of cells of early xylem. The contribution of other structural indices of wood by multivariate analysis of variance proved to be less significant. On the basis of the conducted research it can be concluded that cultivated on intensive technology fir wood has valuable features quantitative and qualitative, as carrying raw material for the needs of pulp and paper production. The predominance zones of early wood with more dense walls will increase the yield of pulp when cooked. Intensive short term plantations allows to obtain a greater amount of pulpwood in comparison with natural forest stands of the same age, i.e., to cut in two the period of commercial cultivation of coniferous wood in the conditions of the study region.

Keywords: plantation culture, the density of spruce wood, macro– micro construction xylem, analysis of variance

Suggested citation: Danilov D.A., Tyurin D.S. Stroenie i plotnost’ drevesiny eli v plantatsionnykh kul’turakh [The structure and density of spruce wood in plantation crops]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 25–30. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-25-30

References

[1] Geles I.S. Drevesnoe syre – strategicheskaya osnova i rezerv tsivilizatsii [Wood raw materials – strategic basis and reserve of civilization]. Petrozavodsk: KarNTs RAN publ. [KarRC RAS publ.], 2007, 499 p.

[2] Danilov DA, Stepanenko S.М. Stroenie i plotnost drevesiny eli i sosny v plantatsionnykh kulturakh Leningradskoy oblasti [The structure and density of spruce and pine wood in the plantation crops of the Leningrad Region] Izvestiya Sankt-Peterburgskoy Lesotekhnicheskoy Akademii [Izvestia Saint-Petersburg State Forest Technical Academy], 2013, no. 204, pp. 35–45.

[3] Global forest resources assessment 2005. FAO, Rome, Italy, 2006.

[4] Antonov A.M., Konovalov D.Yu., Chalykh D.E., Korchagov S.A. O vzaimosvyazi vliyaniya topografii anatomicheskikh elementov na pokazateli plotnosti i prochnosti drevesiny [On the relationship of the influence of the topography of the anatomical elements on the indices of density and strength of wood]. Izvestiya Sankt-Peterburgskoy Gosudarstvennoy Lesotekhnicheskoy Akademii [Izvestia Saint-Petersburg State Forest Technical Academy], 2010, no. 190, pp. 25–34.

[5] Leontyev L.L. Biologicheskoe znachenie udelnykh kharakteristik mekhanicheskikh svoystv drevesiny [Biological significance of specific characteristics of mechanical properties of wood] Stroenie, svoystva i kachestvo drevesiny-2004. Trudy IV Mezhdunarodnogo simpoziuma [Structure, properties and quality of wood-2004. Proceedings of the IV International Symposium]. St. Petersburg: LTA publ., 2004, pp. 288–292.

[6] Volynsky V.N. Vzaimosvyaz’ i izmenchivost’ fiziko-mekhanicheskikh svoystv drevesiny [Interrelation and variability of physical and mechanical properties of wood]. SPb.: Lan publ., 2012, 224 p.

[7] Poluboyarinov O.I. Plotnost’ drevesiny [Density of wood]. Moskow: Lesnaya promyshlennost’ publ. [Timber industry publ.], 1976, 159 p.

[8] Pretzsch H., Rais A. Wood quality in complex forests versus even-aged monocultures: review and perspectives Wood Sci Technol, 2016, v. 50, pp. 845–880.

[9] Van der Maaten-Theunissen M., Boden S., Van der Maaten E. Wood density variations of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) under contrasting climate conditions in southwestern. Germany Annals of Forest Research, 2013, v. 56(1), pp. 91–103.

[10] Vaganov EA, Shashkin AV. Rost i struktura godichnykh kolets khvoynykh [Growth and structure of annual coniferous ring]. Novosibirsk: Nauka publ., 2000. 232 p.

[11] Vaganov E.A, Kruglov V.B, Vasiliev V.G. Dendrokhronologiya [Dendrochronology]. Krasnoyarsk: SFU, 2008, 120 p.

[12] Melekhov V.I., Korchagov S.A., Babich N.A. Kompleksnaya otsenka kachestva drevesiny khvoynykh porod v kulturakh [Complex assessment of the quality of coniferous wood in cultures]. Arkhangelsk: CPI SAFU publ., 2013, 130 p.

[13] Tetyukhin S.V. Minaev V.N., Bogomolova L.P. Lesnaya taksatsiya i lesoustroystvo. Normativno-spravochnye materialy po Severo-Zapadu RF [Forest taxation and forest management. Reference materials for the North-West of Russia]. Spb.: LTA publ., 2004, 369 p.

[14] Tyurin D.S., Danilov D.A., Danilov Yu.I. Fitomassa i plotnost drevesiny eli v 40-letnikh plantatsion-nykhkulturakh [Phytomass and density of wood spruce in 40-year plantation crops], Izvestiya Sankt-Peterburgskoy lesotekhnicheskoy akademii. [Izvestiya St. Petersburg Forestry Academy], 2016, no. 214, pp. 120–130.

[15] Poluboyarinov O.I., Nekrasova G.N. Plotnost drevesiny eli po vysote stvola v svyazi s vozrastnoy strukturoy drevostoev [Density of wood spruce on height of the trunk in connection with the age structure of stands] Lesovedenie [Forest Science], 1986, no. 2, pp. 68–72.

Author’s information

Danilov Dmitry Aleksandrovich — Cand. Sci. (Tech.), Director, Federal State Scientific Institution «Leningrad Scientific Research Institute of Agriculture «Belogorka»», Federal Agency of Scientific Organizations, stown200@mail.ru

Tyurin Dmitry Sergeevich — pg. of Forest cultures Department, Federal State Educational Institution of Higher Professional Education «Saint-Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov», djdimaturn@gmail.com

Received 24.06.2017

6

СМОЛОПРОДУКТИВНОСТЬ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ

31-35

УДК 674.038

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-31-35

И.Н. Вариводина, А.А. Высоцкий, В.А. Вариводин

ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт лесной генетики, селекции и биотехнологии» («ВНИИЛГИСбиотех»), 394087, Россия, г. Воронеж, ул. Ломоносова, д. 105

biotechcenter@lesgen.vrn.ru

Исследование связи смолопродуктивной способности деревьев с техническими свойствами древесины представляет научный интерес и имеет прикладное значение для диагностирования признака. Авторами установлено, что гистологический состав древесины у деревьев высокой и низкой смолопродуктивности одинаков. Различий в толщине стенок ранних и поздних трахеид, их длине у контрастных по смолопродуктивности деревьев также не отмечено. В результате исследований плотности древесины различных селекционных категорий связь между смолопродуктивностью и плотностью древесины не выявлена. Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что отбор плюсовых по смолопродуктивности деревьев следует проводить только по прямому признаку, то есть по количеству выделившейся живицы.

Ключевые слова: Смолопродуктивность, селекционная категория, гистологический состав, трахеиды, смоляные ходы, плотность

Ссылка для цитирования: Вариводина И.Н., Высоцкий А.А., Вариводин В.А. Смолопродуктивность и технические свойства древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 31–35. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-31-35

Список литературы

[1] Высоцкий А.А. Селекция сосны на смолопродуктивность и создание насаждений целевого назначения повышенной устойчивости к корневой губке: монография. Воронеж: Наука-Юнипресс, 2015. 217 с.

[2] Высоцкий А.А. К методике отбора плюсовых по смолопродуктивности деревьев сосны: сб. науч. тр. Воронеж: ЦНИИЛГиС, 1978. С. 26–29.

[3] Ширнин В.К., Высоцкий А.А., Прокофьев В.И. Особенности анатомической структуры древесины сосен различной смолопродуктивности // Тез. Всесоюз. науч.-техн. конф., 3–4 июня 1981. Воронеж: ЦНИИЛГиС., 1981. С. 78–80.

[4] Высоцкий А.А., Ширнин В.К. Характеристика смолоносной системы у различных по смолопродуктивности форм сосны обыкновенной // Сб. науч. тр. ВГУ. Воронеж: ВГУ, 1985. С. 30–41.

[5] Шеверножук Р.Г., Высоцкий А.А. Некоторые итоги, проблемы и перспективы плюсовой селекции // Тез. докл. науч-практич. конф. Лесная генетика и селекция на рубеже тысячелетий, НИИЛГиС. Воронеж: НИИЛГиС, 2001. 32 с.

[6] Высоцкий А.А., Мезин В.М. Индивидуальная изменчивость по смолопродуктивности у сосны обыкновенной в Воронежской области // Сб. науч. тр. ВГУ. Воронеж: ВГУ, 1989. С. 87–93.

[7] Высоцкий А.А., Лавриненко Н.Н. Структура насаждений сосны по смолопродуктивности деревьев // Лесной журнал, 1990. № 3. C. 28–32.

[8] Ефимов Ю.П. Семенные плантации в селекции и семеноводстве сосны. Воронеж: Истоки, 2000. 252 с.

[9] Высоцкий А.А. Настоящее и будущее лесной селекции в России: сб. науч. тр. Воронеж: Всероссийский НИИ лесной генетики, селекции и биотехнологии, 2011. С. 89–96.

[10] Косиченко Н.Е., Вариводина И.Н., Неделина Н.Ю., Вариводин В.А. Ширина годичного слоя, пористость и водопоглощение древесины сосны обыкновенной // Сб. науч. тр. конф. ВГЛТА, 17–21 мая 2010 г. Воронеж, 2010. С. 273–276.

Сведения об авторах

Вариводина Инна Николаевна — канд. техн. наук, доцент, заведующая отделом лесной генетики и биотехнологии (Центр лесных биотехнологий) ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех», biotechcenter@lesgen.vrn.ru

Высоцкий Анатолий Алексеевич — д-р с.-х. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории селекции ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех», biotechcenter@lesgen.vrn.ru

Вариводин Вячеслав Александрович — канд. техн. наук, научный сотрудник лаборатории селекции ФГБУ «ВНИИЛГИСбиотех», warivodin@mail.ru

Статья поступила в редакцию 16.06.2017 г.

RESIN PRODUCTIVITY AND TECHNICAL PROPERTIES OF WOOD

I.N. Varivodina, A.A. Vysotsky, V.A. Varivodin

All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Breeding and Biotechnology, Lomonosov St., 105, Voronezh, Russia, 394087 biotechcenter@lesgen.vrn.ru

The study of the interconnection between the trees resinous ability and the wood technical properties is both a scientific interest and its applied significance for diagnosing a trait. The authors found that the histological composition of the wood in trees of high and low tar yields is the same. Differences in the thickness of the walls of early and late tracheids, their length in contrast to the resinous yield of trees are also not established. As a result of investigations of the density of wood of different breeding categories, the relationship between tar yield and density of wood was not revealed. The carried out researches allow to draw a conclusion, that selection of plus on pitch-yielding trees should be made only on a direct sign, that is on quantity of the allocated gum.

Keywords: resin productivity, selection category, histological composition, tracheids, resin courses, density

Suggested citation: Varivodina I.N., Vysotsky A.A., Varivodin V.A. Smoloproduktivnost'i tekhnicheskie svoystva drevesiny [Resin productivity and technical properties of wood]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 31–35. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-31-35

References

[1] Vysotskiy A.A. Selektsiya sosny na smoloproduktivnost’ i sozdanie nasazhdeniy tselevogo naznacheniya povyshennoy ustoychivosti k kornevoy gubke [Selection of pine for resin productivity and creation of plantations of special purpose for increased resistance to the root sponge]. Voronezh: Nauka-Yunipress publ., 2015, 217 p.

[2] Vysotskiy A.A. K metodike otbora plyusovykh po smoloproduktivnosti derev’ev sosny [To the technique of selection of pine trees positive for resin productivity] A collection of scientific papers. Voronezh: TsNIILGiS publ., 1978, pp. 26–29.

[3] Shirnin V.K., Vysotskiy A.A., Prokof’ev V.I. Osobennosti anatomicheskoy struktury drevesiny sosen razlichnoy smoloproduktivnosti [Peculiarities of the Anatomical Structure of Pine Woods of Different Smooproductivity] Thesis All-Union. scientific-techn. Conf., June 3–4, 1981. Voronezh: TsNIILGiS publ., 1981, pp. 78–80.

[4] Vysotskiy A.A., Shirnin V.K. Kharakteristika smolonosnoy sistemy u razlichnykh po smoloproduktivnosti form sosny obyknovennoy [Characteristics of the resin-bearing system in various forms of Scotch pine according to the resin yield] A collection of scientific papers VGU. Voronezh: VGU publ., 1985, pp. 30–41.

[5] Shevernozhuk R.G., Vysotskiy A.A. Nekotorye itogi, problemy i perspektivy plyusovoy selektsii [Some results, problems and prospects for positive selection] Thesis scientific-praktic. konf. Conf. Forest Genetics and Selection at the Turn of the Millennium, NIILGiS. Voronezh: NIILGiS publ., 2001, p. 32.

[6] Vysotskiy A.A., Mezin V.M. Individual’naya izmenchivost’ po smoloproduktivnosti u sosny obyknovennoy v Voronezhskoy oblasti [Individual variability in resin productivity in Scots pine in the Voronezh Region] A collection of scientific papers VGU. Voronezh: VGU publ., 1989, pp. 87–93.

[7] Vysotskiy A.A., Lavrinenko N.N. Struktura nasazhdeniy sosny po smoloproduktivnosti derev’ev [Structure of pine plantations according to the productivity of trees] Lesnoy zhurnal, 1990, no. 3, pp. 28–32.

[8] Efimov Yu.P. Semennye plantatsii v selektsii i semenovodstve sosny [Seed plantations in selection and seed production of pine]. Voronezh: Istoki publ., 2000, 252 p.

[9] Vysotskiy A.A. Nastoyashchee i budushchee lesnoy selektsii v Rossii [The present and future of forest breeding in Russia] A collection of scientific papers. Voronezh: All-Russian Research Institute of Forest Genetics, Selection and Biotechnology publ., 2011, pp. 89–96.

[10] Kosichenko N.E., Varivodina I.N., Nedelina N.Yu., Varivodin V.A. Shirina godichnogo sloya, poristost’ i vodopogloshchenie drevesiny sosny obyknovennoy [The width of the annual layer, porosity and water absorption of pine wood] A collection of scientific papers VGLTA, 17–21 May 2010. Voronezh, 2010, pp. 273–276.

Author’s information

Varivodina Inna Nikolaevna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Head of the Forest Genetics and Biotechnology Department (Forest Biotechnology Center) VNIILGISBIOTECH,biotechcenter@lesgen.vrn.ru

Vysotsky Anatoly Alekseevich — Dr. Sci. (Agricultural), Leading Researcher of the Selection Laboratory of VNIILGISBIOTECH, biotechcenter@lesgen.vrn.ru

Varivodin Vyacheslav Aleksandrovich — Cand. Sci. (Tech.), research of the selection laboratory of VNIILGISBIOTECH, warivodin@mail.ru

Received 16.06.2017

7

ИЗМЕНЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНО-ТОПОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА ПРИ ПРОЯВЛЕНИИ ЭФФЕКТА ПАМЯТИ ФОРМЫ

36-41

УДК 630.812

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-36-41

Г.А. Горбачева1, В.Г. Санаев1, С.Ю. Белковский1, 3. Пастори2

1МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

2Шопронский университет, Инновационный центр, Hungary, 9400 Sopron, Bajcsy-Zsilinszky utca 4

gorbacheva@mgul.ac.ru

Исследования в области фундаментального древесиноведения создают научную базу для использования древесины в качестве природного функционального материала. Функциональные материалы обладают заданными свойствами, которые изменяются при изменении параметров окружающей среды (температуры, влажности, давления, электромагнитных полей и т. д.), причем задание этих свойств должно быть управляемым. Древесина является природным функциональным материалом, обладающим эффектом памяти формы. Характеризация эффекта памяти формы (ЭПФ) древесины позволяет детально исследовать деформационные превращения при различных историях деформирования, экспериментально определить показатели ЭПФ, изменения в структуре древесины. Метод термомеханической спектрометрии (ТМС), разработанный в Институте химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, использовался для исследования изменений мо-лекулярно-релаксационного (топологического) строения древесины при различных проявлениях ЭПФ. Эксперименты проводились на образцах строганого шпона из древесины дуба черешчатого (Quercus robur L.). Для образцов постоянной, временной и восстановленной форм древесины дуба экспериментально определены релаксационные параметры, фазовое состояние и молекулярные характеристики фрагментов макромолекул в структуре топологических блоков древесины. Термомеханическая кривая исходной древесины дуба топологически диблочна, с двумя аморфными блоками псевдосетчатого строения. При образовании временной формы и возникновении замороженных деформаций в древесине дуба происходит трансформация топологической структуры, она становится полиблочной, аморфно-кристаллического и псевдосетчатого строения. Появление кристаллической модификации, доля которой составляет 0,55, приводит к значительному уменьшению доли высокотемпературного аморфного блока псевдосетчатого строения. При возвращении начальных физических условий наблюдается восстановление исходной формы и топологически диблочной структуры древесины дуба. Подобные закономерности ранее были выявлены для древесины бука и сосны. Метод термомеханической спектрометрии позволяет установить взаимосвязь деформационных превращений с характером межмолекулярных взаимодействий и межцепной организацией полимеров древесины.

Ключевые слова: природный функциональный материал, эффект памяти формы древесины, термомеханическая спектрометрия, молекулярно-топологическое строение древесины, древесина дуба

Ссылка для цитирования: Горбачева Г.А., Санаев В.Г., Белковский С.Ю., Пастори 3. Изменение молекулярно-топологического строения древесины дуба при проявлении эффекта памяти формы // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 36–41. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-36-41

Список литературы

[1] Леса и лесные ресурсы Российской Федерации: Ежегодный доклад о состоянии и использовании лесов в Российской Федерации в 2011 г. // Федеральное агентство лесного хозяйства, 2011. URL: http://www.rosleshoz.gov.ru/docs/other/77/ 1.pdf (Дата обращения: 14.05.2017).

[2] Пастори З., Борчок З., Горбачева Г.А. Баланс CO2 различных видов стеновых конструкций // Строительные материалы, 2015. № 12. С. 76–77.

[3] Уголев Б.Н. Метод исследования реологических свойств древесины при переменной влажности // Заводская лаборатория, 1961. № 27 (2). C. 199–203.

[4] Горбачева Г.А., Санаев В.Г., Белковский С.Ю. Возможности регулирования показателей эффекта памяти формы древесины // Современные проблемы биологического и технического древесиноведения: сб. тр. I Междунар. науч.-практ. конф. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2016. С. 46–50.

[5] Горбачева Г.А., Санаев В.Г., Белковский С.Ю. Характеризация удельной поверхности древесины при эффекте памяти формы // Лесной журнал, 2016. Т. 6. № 3 (23). С. 79–83.

[6] Gorbacheva G.A., Olkhov Yu.A, Ugolev B.N., Belkovskiy S.Yu. Research of Molecular-Topological Structure at Shape-Memory Effect of Wood. Proc. of the 57th Int. Convention of SWST «Sustainable Resources and Technology for Forest Products». Zvolen, Slovakia, 2014, pp. 187–195.

[7] Gorbacheva G.A., Ugolev B.N., Sanaev V.G., Belkovskiy S.Yu., Gorbachev S.A. Methods of characterization of memory effect of wood. Pro Ligno, 2015, vol. 11, no. 4, рр. 65–72.

[8] Ugolev B., Gorbacheva G., Belkovskiy S. Quantification of wood memory effect. Proc. 2012 IAWS «Wood the Best Material for Mankind» and the 5th International Symposium on the «Interaction of Wood with Various Forms of Energy». Zvolen, Slovakia, 2012, pp. 31–37.

[9] Ugolev B.N. Wood as a natural smart material. Wood Science and Technology. Journal of the International Academy of Wood Science, 2014, v. 48, no. 3, pp. 553–568.

[10] Способ определения молекулярно-массового распределения полимеров: Пат. 1763952 Российская Федерация, МПК G01N21/00 / Ольхов Ю.А., Иржак В.И., Батурин С.М.; заявитель и патентообладатель Отделение института хим. физики АН СССР. № 4767397/05, заявл. 27.10.89, опубл. 23.09.1992, бюл. № 35.

[11] Olkhov Yu. A., Jurkowski B. On the more informative version of thermomechanical analysis at compression mode. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2005, v. 81, no. 3, pp. 489–500.

[12] Уголев Б.Н., Галкин В.П., Горбачева Г.А., Аксенов П.А., Баженов А.В. Изменение наноструктуры древесины при влагозадержанных деформациях // Науч. тр. МГУЛ. Вып. 338 «Технология и оборудование для переработки древесины». М.: МГУЛ, 2007. С. 9–16.

[13] Эриньш П.П. Строение и свойства древесины как многокомпонентной полимерной системы // Химия древесины, 1977. № 1. С. 8–25.

[14] Sisson A.L., Lendlein A. Advances in actively moving polymers. Macromol. Mater. Eng., 2012, v. 297, pp. 1135–1137.

[15] Горбачева Г.А., Уголев Б.Н., Санаев В.Г., Белковский С.Ю. Характеризация эффекта памяти формы древесины бука методом термомеханической спектрометрии // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2016. Т. 20. № 4. С. 10–14.

Сведения об авторах

Горбачева Галина Александровна — канд. техн. наук, доцент кафедры древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), gorbacheva@mgul.ac.ru

Санаев Виктор Георгиевич — д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), rector@mgul.ac.ru

Белковский Серафим Юрьевич — канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), belkovskiy@ro.ru

Пастори Золтан — директор Инновационного центра Шопронского университета, pasztory.zoltan@uni-sopron.hu

Статья поступила в редакцию 26.06.2017 г.

THE CHANGE OF THE MOLECULAR-TOPOLOGICAL STRUCTURE OF OAK WOOD AT SHAPE MEMORY EFFECT

G.A. Gorbacheva1, V.G. Sanaev1, S.Yu. Belkovskiy1, Z. Pasztory2

1BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

2University of Sopron, Innovation Center, Hungary, 9400 Sopron, Bajcsy-Zsilinszky utca 4

gorbacheva@mgul.ac.ru

Research in the field of fundamental wood science is the scientific basis for the use of wood as a natural functional material. Functional materials have properties that change with changing environmental parameters (temperature, humidity, pressure, electromagnetic fields, etc.), and set these properties should be managed. Wood is a natural functional material possessing a shape memory effect. Characterization of shape memory effect (SME) of the wood allows to make a detailed study of deformative conversions at various histories of deformation, quantification of SME, changes in the wood structure. Method of thermomechanical spectrometry (TMS), developed at the Institute of chemical physics of the RAS, was used to study changes in molecular relaxation (topological) structure of wood at shape memory effect. The samples of sliced veneer from the oak wood (Quercusrobur L.) were used. For samples of oak wood at permanent, temporary shapes and shape after recovery the relaxation parameters, phase state and molecular characteristics of the fragments of macromolecules in the structure of topological blocks were experimentally determined. Thermomechanical curve of the original oak wood has topologically diblock structure with two amorphous blocks with pseudonetwork structure. During the formation of the temporary shape and appearance of frozen strains the transformation of topological structure of oak wood is observed, it becomes multi-block, amorphous and crystal structure and pseudonetwork structure. The appearance of crystalline modifications, which share is 0,55, leads to a significant decrease in the proportion of the high-temperature amorphous block of pseudonetwork structure. When returning the initial physical conditions the recovering of permanent shape and the topologically diblock structure of oak wood take place. The same transformations of topological structure were previously observed for beech and pine wood. Method of thermomechanical spectrometry allows detect the relationship of deformative conversions with the intermolecular interactions and inter-chain organization of the wood polymers.

Keywords: natural functional material, shape memory effect of wood, thermomechanical spectrometry, molecular topological structure of wood, oak wood

Suggested citation: Gorbacheva G.A., Sanaev V.G., Belkovskiy S.Yu., Pastori Z. Izmenenie molekulyarno-topologicheskogo stroeniya drevesiny duba pri proyavlenii effekta pamyati formy [The change of the molecular-topological structure of oak wood at shape memory effect]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 36–41. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-36-41

References

[1] Lesa i lesnye resursy Rossiyskoy Federatsii: Ezhegodnyy doklad o sostoyanii i ispol’zovanii lesov v Rossiyskoy Federatsii v 2011 g. [Forests and forest resources of the Russian Federation: annual report on the status and use of forests in the Russian Federation in 2011] Federal’noe agentstvo lesnogo khozyaystva, 2011 [Federal Forestry Agency, 2011]. Available at: http://www. rosleshoz.gov.ru/docs/other/77/1.pdf

[2] Pasztori Z., Borchok Z., Gorbacheva G.A. Balans CO2 razlichnykh vidov stenovykh konstruktsiy [CO2 balance of different types of wall structures] Stroitel’nye materialy [Construction Materials], 2015, no. 12, pp. 76–77.

[3] Ugolev B.N. Metod issledovaniya reologicheskikh svoystv drevesiny pri peremennoy vlazhnosti [Method of investigation of the rheological properties of wood at variable moisture content] Zavodskaya laboratoriya [Factory Laboratory]. Moscow, 1961, no. 27 (2), pp. 199–203.

[4] Gorbacheva, G.A., Sanaev V.G., Belkovskiy S.Yu. Vozmozhnosti regulirovaniya pokazateley effekta pamyati formy drevesiny [The possibility of regulating of the quantities of the shape memory effect of wood] Sovremennye problemy biologicheskogo i tekhnicheskogo drevesinovedeniya: Sbornik trudov I Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Modern Problems of Biological and Technical Wood Science: Proceedings of the First International Scientific and Practical Conference]. Yoshkar-Ola: PGTU publ., 2016, pp. 46–50.

[5] Gorbacheva G.A., Sanaev V.G., Belkovskiy S.Yu. Kharakterizatsiya udel’noy poverkhnosti drevesiny pri effekte pamyati formy [Characterization of specific wood surface at shape memory effect ] Lesnoy zhurnal [Forest Journal], 2016, v. 6, no. 3 (23), pp. 79–83.

[6] Gorbacheva G.A., Olkhov Yu.A, Ugolev B.N., Belkovskiy S.Yu. Research of Molecular-Topological Structure at Shape-Memory Effect of Wood. Proc. of the 57th Int. Convention of SWST «Sustainable Resources and Technology for Forest Products». Zvolen, Slovakia, 2014, pp. 187–195.

[7] Gorbacheva G.A., Ugolev B.N., Sanaev V.G., Belkovskiy S.Yu., Gorbachev S.A. Methods of characterization of memory effect of wood. Pro Ligno, 2015, vol. 11, no. 4, рр. 65–72.

[8] Ugolev B., Gorbacheva G., Belkovskiy S. Quantification of wood memory effect. Proc. 2012 IAWS «Wood the Best Material for Mankind» and the 5th International Symposium on the «Interaction of Wood with Various Forms of Energy». Zvolen, Slovakia, 2012, pp. 31–37.

[9] Ugolev B.N. Wood as a natural smart material. Wood Science and Technology. Journal of the International Academy of Wood Science, 2014, v. 48, no. 3, pp. 553–568.

[10] Sposob opredeleniya molekulyarno-massovogo raspredeleniya polimerov [Method for determining the molecular weight distribution of polymers] Pat. 1763952 Rossiyskaya Federatsiya, MPK G 01 N 21/00. Ol’khovYu.A., Irzhak V.I., Baturin S.M.; zayavitel’ i patentoobladatel’ Otdelenie instituta khimitcheskoy fiziki AN SSSR. № 4767397/05, zayavl. 27.10.89, opubl. 23.09.1992, bul. no. 35.

[11]. Olkhov Yu. A., Jurkowski B. On the more informative version of thermomechanical analysis at compression mode. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 2005, v. 81, no. 3, pp. 489–500.

[12] Ugolev B.N., Galkin V.P., Gorbacheva G.A., Aksenov P.A., Bazhenov A.V. Izmenenie nanostruktury drevesiny privlagozaderzhannykh deformatsiyakh [Change the nanostructure of wood in moisture delayed deformations] Nauchnye trudy MGUL, v. 338 «Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny» [Coll. MSFU Proceedings, v. 338 «Technology and equipment for wood processing»]. Moscow: MGUL publ., 2007, pp. 9–16.

[13] Erin’sh P.P. Stroenie I svoystva drevesiny kak mnogokomponentnoy polimernoy sistemy [Structure and properties of wood as a multicomponent polymer system] Khimiya drevesiny [Wood Chemistry]. Moscow, 1977, no. 1, pp. 8–25.

[14] Sisson A.L., Lendlein A. Advances in actively moving polymers. Macromol. Mater. Eng., 2012, v. 297, pp. 1135–1137.

[15] Gorbacheva G.A., Ugolev B.N., Sanaev V.G., Belkovskiy S.Yu. Kharakterizatsiya effekta pamyati formy drevesiny buka metodom termomekhanicheskoy spektrometrii [Characterization of the shape memory effect of beech wood by thermomechanical spectrometry] Moscow state forest university bulletin — Lesnoy vestnik, 2016, v. 20, no. 4, pp. 10–14.

Author’s information

Gorbacheva Galina Aleksandrovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of Department of Wood Science and Technology, BMSTU (Mytishchi branch), gorbacheva@mgul.ac.ru

Sanaev Victor Georgievich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Head of Department of Wood Science and Technology, BMSTU (Mytishchi branch), rector@mgul.ac.ru

Belkovskiy Serafim Yurevich — Cand. Sci. (Tech.), Senior Lecturer of Department of Wood Science and Technology, BMSTU (Mytishchi branch), belkovskiy@ro.ru

Pastori Zoltan — Ph. D., Director of Innovation Center, University of Sopron, Sopron, Hungary, pasztory.zoltan@uni-sopron.hu

Received 26.06.2017

8

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ ФАНЕРЫ С ВНУТРЕННИМ ЗАПОЛНЕНИЕМ НА ОСНОВЕ ОТХОДОВ ОТ ФОРМАТНОЙ ОБРЕЗКИ

42-46

УДК 674.812.419

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-42-46

С.А. Угрюмов

Поволжский государственный технологический университет, 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, д. 3, ПГТУ

ugr-s@yandex.ru

В фанерном производстве неизбежно образуется большое количество отходов, в том числе отходы от форматной обрезки в виде реек шириной 2,5...3,5 см, составляющих в зависимости от формата производимой фанеры 7...9 % объема необрезной фанеры. Данные отходы могут быть возвратно использованы при формировании внутреннего слоя фанеры. Проанализированы известные технические решения по использованию отходов фанерного производства, предложены конструкции фанерной продукции с внутренними слоями на основе отходов от форматной обрезки, изготовлены опытные образцы фанеры и исследованы ее основные прочностные характеристики. Для оценки прочностных характеристик применялись стандартные методики, при этом для оценки предела прочности при изгибе вдоль волокон наружных слоев и для оценки предела прочности при скалывании по клеевому слою были изготовлены образцы таким образом, чтобы в поперечном сечении оказалось не менее двух реек во внутреннем слое. Результаты экспериментов показали, что при формировании фанеры с внутренними слоями из реек, полученных из отходов от форматной обрезки, происходит некоторое снижение прочности, что обосновано неоднородностью внутреннего заполнения и наличием зазоров. В то же время предел прочности при изгибе вдоль волокон у всех образцов превышает нормированное значение по ГОСТ 3916.1-96. Особенно важно то, что конструкция такой фанеры позволяет снизить ее плотность. Предложенный вариант производства фанеры с внутренним заполнением на основе отходов от форматной обрезки позволяет эффективно утилизировать и перерабатывать отходы фанерного производства с выпуском конструкционного материала, уменьшить материалоемкость производства фанеры за счет снижения расхода лущеного шпона и клеевых материалов, снизить себестоимость выпускаемой фанерной продукции.

Ключевые слова: фанера, лущеный шпон, отходы от форматной обрезки, рейки, склеивание, прочность, плотность

Ссылка для цитирования: Угрюмов С.А. Исследование прочностных свойств фанеры с внутренним заполнением на основе отходов от форматной обрезки // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 42–46. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-42-46

Список литературы

[1] Волынский В.Н. Технология клееных материалов. Архангельск: АГТУ, 2003. 280 с.

[2] Волков А.В. Справочник фанерщика. СПб.: СПбПУ, 2010. 486 с.

[3] Угрюмов С.А., Смирнов Д.А. Организация технологического процесса производства композиционной фанеры // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2006. № 3. С. 123–126.

[4] Система производства листовых материалов при утилизации отходов форматных обрезков: Пат. 2005107906/22 RU, МПК С09J3/16 / И.В. Беккер, С.В. Андрияхин; заявитель и патентообладатель И.В. Беккер, С.В. Андрияхин; заявл. 22.03.2005, опубл. 27.05.2006, бюл. № 15. 6 с.

[5] Слоистый древесный материал: Пат. 2003135692/03 RU, МПК С09J3/16 / В.Г. Савенко, А.А. Лукаш; заявитель и патентообладатель Брянская государственная инженерно-технологическая академия; заявл. 08.12.2003, опубл. 27.05.2005, бюл. № 15. 5 с.

[6] Лукаш А.А. Технология новых клееных материалов. СПб.: Лань, 2014. 304 с.

[7] Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: Высшая школа, 1990. 287 с.

[8] Borodulin A.S., Malysheva G.V., Romanova I.K. Optimization of rheological properties of binders used

[9] Malysheva G.V. Predicting the endurance of adhesive joints // Polymer Science. Series D, 2014, v. 7, no. 2, pp. 145–147.

[10] Малышева Г.В. Физическая химия адгезивных материалов // Материаловедение, 2005. № 6. С. 38–40.

[11] Nelyub V.A., Borodulin A.S., Kobets L.P., Malysheva G.V. Capillary hydrodynamics of oligomer binders // Polymer Science. Series D, 2016, v. 9, no. 3, pp. 322–325.

Сведения об авторах

Угрюмов Сергей Алексеевич — д-р техн. наук, профессор, кафедра деревообрабатывающих производств Поволжского государственного технологического университета, ugr-s@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 20.06.2017 г.

STUDY OF STRENGTH PROPERTIES OF PLYWOOD WITH AN INTERNAL FILLING ON THE BASIS OF WASTE

S.A. Ugryumov

Volga State University of Technology, 424000, Yoshkar-Ola, Lenin sq., 3, PSTU

ugr-s@yandex.ru

Large quantities of waste, including waste from trimming in the form of strips of plywood with a width of 2,5..3,5 cm, of the components depending on the format of the original plywood 7...9 % In plywood production are generatedinevitably. These wastes can be used in the formation of the inner layer of plywood. The paper analyzes the known technical solutions for the recycling of plywood production, proposes design of plywood products with internal layers on the basis of waste of plywood prototypes in plywood and investigates its basic strength characteristics. To assess the strength the characteristics were determined using standard techniques, an evaluation of tensile strength at bending along fibres of the outer layers and for the evaluation of ultimate strength in shearing adhesive layer the samples were manufactured so that in cross section appeared to be at least two strips of plywood in the inner layer. The experimental results showed that the formation of shell layers from the waste of plywood, there is some decrease in strength due to their internal heterogeneity of the fill and the presence of gaps. However, the tensile strength at bending along fibres in all samples exceeds the normalized value according to GOST 3916.1-96. The important point is that the design of this plywood allows it to reduce its density. With the production of plywood with an internal filling on the basis of wastes from crop format allows to utilize and recycle waste forming plywood production with the release of the construction material, to reduce materials consumption for the production of plywood by reducing the consumption of veneer sheets and flow of the adhesive materials to reduce production costs of plywood productione.

Keywords: plywood, rotary cut veneer, waste from trimming aspect, strips of plywood, bonding, strength, density

Suggested citation: Ugryumov S.A. Issledovanie prochnostnykh svoystv fanery s vnutrennim zapolneniem na osnove otkhodov otformatnoy obrezki [Study of strength properties of plywood with an internal filling on the basis of waste]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 42-46. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-42-46

References

[1] Volynskiy V.N. Tekhnologiya kleenykh materialov [Technology of glued materials]. Arkhangel’sk: AGTU, 2003. 280 p.

[2] Volkov A.V. Spravochnik fanershchika [Handbook of manufacturer of plywood]. SPb.: Publishing house of Polytechnical university, 2010. 486 p.

[3] Ugryumov S.A., Smirnov D.A. Organizatsiya tekhnologicheskogo protsessa proizvodstva kompozitsionnoy fanery [Organization of the technological process of production of composite plywood] Moscow state forest university bulletin — Lesnoy vestnik, 2006, no. 3, pp. 123–126.

[4] Sistema proizvodstva listovykh materialov pri utilizatsii otkhodov formatnykh obrezkov [System of production of sheet materials for waste disposal formatted scraps] Pat. № 2005107906/22 RU, MPK S09J3/16. I.V. Bekker, S.V. Andriyakhin; appl. 22.03.2005, publ. 27.05.2006, bull. no. 15, 6 p.

[5] Sloistyy drevesnyy material [Layered wood material] Pat. № 2003135692/03 RU, MPK S09J3/16. V.G. Savenko, A.A. Lukash; appl. 08.12.2003, publ. 27.05.2005, bull. no. 15, 5 p.

[6] Lukash A.A. Tekhnologiya novykh kleenykh materialov [Technology of new laminated materials]. SPb.: Lan’, 2014, 304 p.

[7] Zubarev G.N. Konstruktsii iz dereva i plastmass [Construction of wood and plastics]. Moscow: Vysshaya shkola [Higher school], 1990, 287 p.

[8] Borodulin A.S., Malysheva G.V., Romanova I.K. Optimization of rheological properties of binders used in vacuum assisted resin transfer molding of fiberglass. Polymer Science. Series D, 2015, v. 8, no. 4, pp. 300–303.

[9] Malysheva G.V. Predicting the endurance of adhesive joints . Polymer Science. Series D, 2014, v. 7, no. 2, pp. 145–147.

[10] Malysheva G.V. Fizicheskaya khimiya adgezivnykh materialov [Physical chemistry of adhesives]. Materialovedenie [Materials], 2005, no. 6, pp. 38–40.

[11] Nelyub V.A., Borodulin A.S., Kobets L.P., Malysheva G.V. Capillary hydrodynamics of oligomer binders. Polymer Science. Series D, 2016, v. 9, no. 3, pp. 322–325.

Author’s information

Ugryumov Sergey Alekseevich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, Department of wood processing industry of Volga State University of Technology, ugr-s@yandex.ru

Received 20.06.2017

ПРОГРЕССИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИКА ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

9

ПАРАМЕТРЫ КОЛЕБАНИЙ СТВОЛА БЕРЕЗЫ ПРИ ТРЕЛЕВКЕ

47-52

УДК 634.0.323.1

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-47-52

Г.А. Иванов, А.А. Котов

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

kotov@mgul.ac.ru

При продольном перемещении (трелевке) древесины с полуприподнятыми стволами последние совершают поперечные колебания вследствие неровностей дороги. Колебания влияют на нагруженность специальных лесных машин, выполняющих трелевку. Целью исследований является разработка теоретических положений с их экспериментальным подтверждением, направленных на повышение точности расчетов и прогнозирование ситуаций при выполнении рабочих операций на лесозаготовках. Рациональный выбор проектных параметров технологического оборудования лесных машин возможен в том случае, если в расчетах на прочность будут использованы теоретически и экспериментально обоснованные значения технологических сил. Эффективное использование тяговых возможностей и обеспечение управляемости движения лесных машин при выполнении технологических операций, связанных с продольными перемещениями полуприподнятого ствола, возможно только с учетом теоретических положений, объясняющих изменения технологических сил на рабочих органах технологического оборудования. Поэтому актуальными являются исследования, направленные на увеличение числа учитываемых при моделировании факторов. Динамическую систему, выполняющую рабочие операции по продольному перемещению полуприподнятого ствола, представляют как механическую колебательную, к которой приложены силовые и кинематические воздействия. Для решения задачи считают, что равновесие упругой линии ствола, находящегося в состоянии покоя, периодически нарушается внезапно прикладываемыми к упругой линии и тотчас же удаляемыми поперечно действующими силами. При колебаниях ствола прогиб его упругой линии есть функция двух переменных — координаты и времени. Для нахождения первого члена ряда, соответствующего первой основной форме колебаний, применяют метод Рэлея. При нормальных колебаниях каждая точка упругой линии ствола совершает простое гармоническое колебание с постоянными амплитудой и фазой. Получено выражение частоты основного тона колебания полуприподнятого ствола, перемещаемого за комель, с учетом его формы. Выполнены экспериментальные исследования поперечных колебаний полуприподнятых стволов березы. Определены параметры этих колебаний, в том числе частота.

Ключевые слова: ствол дерева, трелевка, форма колебаний, частота колебаний, эксперимент, амплитуда

Ссылка для цитирования: Иванов Г.А., Котов А.А. Параметры колебаний ствола березы при трелевке // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 47–52. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-47-52

Список литературы

[1] Иванов Г.А. Собственные колебания первой формы полуприподнятых стволов деревьев в продольном перемещении // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2002. №2. С. 168–174.

[2] Гастев Б.Г., Мельников В.И. Основы динамики лесовозного подвижного состава. М.: Лесная пром-сть, 1967. 219с.

[3] Жуков А.В. О выборе расчетной модели погруженных деревьев при исследовании колебаний лесных машин // Лесной журнал, 1977. Вып. 101. № 4. С. 75–80.

[4] Библюк Н.И., Перетятко Б.Т. Экспериментальное исследование собственных частот хлыста как предмета транспортирования // Лесное хозяйство, лесная, бумажная и деревообрабатывающая промышленность. Вып. 3. Киев: Будiвельник, 1974. С. 64–69.

[5] Билык Б.В., Перетятко Б.Т. К вопросу о выборе расчетной схемы пакета хлыстов при исследовании вертикальных колебаний трелевочных тракторов // Лесной журнал, 1975. № 5. С. 40–46.

[6] Варава В.И., Ведерников О.М. Моделирование хлыстов и их подвеса при трелевке в полупогруженном положении // Лесной журнал, 1991. № 3. С. 29–35.

[7] Симанович В.А. Исследование свободных колебаний деревьев при различных конструкциях подвеса // Механизация лесоразработок и транспорт леса. Вып. 14. Минск: Вышэйшая школа, 1984. С. 115–118.

[8] Смехов С.Н. О взаимосвязи колебаний хлыстов, перевозимых в полупогруженном (полуподвешенном) положении, и сопротивления их перемещению // Тр. ЦНИИМЭ. Вып. 106: Сб. статей Иркутского филиала ЦНИИМЭ. Химки, 1970. С. 14–26.

[9] Эмайкин Л.М. О параметрическом возбуждении в системе гусеничный трактор-полупогруженное дерево // Тр. ЦНИИМЭ. Вып. 101: Вопросы механизации лесозаготовок. Химки, ЦНИИМЭ, 1969. С. 52–59.

[10] Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1988. 712 с.

[11] Саусвелл Р.В. Введение в теорию упругости. Для инженеров и физиков. М.: Иностранная литература, 1948. 674 с.

[12] Котов А.А. Экспериментальные исследования параметров колебаний древесныхрастений//ВестникМГУЛ – Лесной вестник, 2013. № 5. С. 196–199.

[13] Феодосьев В.И. Избранные задачи и вопросы по сопротивлению материалов. М.: Наука, 1996. 368 с.

[14] Пановко Я.Г., Губанова И.И. Устойчивость и колебания упругих систем: Современные концепции, ошибки и парадоксы. М.: Наука, 1979. 384 с.

Сведения об авторах

Иванов Геннадий Алексеевич — канд. техн. наук, доцент МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), ivanovga@mgul.ac.ru

Котов Алексей Александрович — д-р техн. наук, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kotov@mgul.ac.ru

Статья поступила в редакцию 16.06.2017 г.

THE PARAMETERS OF THE OSCILLATIONS OF THE BIRCH TREE WHILE SKIDDING

G.A. Ivanov, A.A. Kotov

BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

kotov@mgul.ac.ru

During longitudinal movement (skidding) of wood with raised tree trunks, they make transverse vibrations due to irregularities of the road. Fluctuations affect the loading of special forest machines performing the skidding. The aim of the research is development of theoretical positions with their experimental confirmation aimed at improving the accuracy of calculations and prediction of situations in the performance of work in logging operations. Rational choice of design parameters of technological equipment forestry machines is possible only if the strength calculations will be used both theoretically and experimentally reasonable values technological forces. Efficient use of traction capabilities and control of forest machines during the execution of technological operations associated with the longitudinal displacements raised tree trunks, is possible only taking into account theoretical positions explaining the changes in technological forces in the working bodies of technological equipment So pressing is the problem of research aimed at increasing the numbers taken into account when modeling factors. A dynamic system that performs operations on longitudinal movement of the tree trunk, imagine how the mechanical oscillation attached to it the force and kinematic effects. To solve the problem it is believed that the balance of the elastic line of the tree trunk being at rest, periodically disturbed suddenly applied to an elastic line and immediately removed transversely acting forces. When vibration of the tree trunk, the deflection of the elastic curve is a function of two variables — the coordinates and time. For finding the first member of the series corresponding to the first basic form of vibrations was used the method of Rayleigh. Under normal oscillations of each point of the elastic line of the trunk performs a simple harmonic oscillation with constant amplitude and phase. The obtained expression of the fundamental frequency of oscillation of the trunk of a tree given its form, roaming in the butt Experimental study of transverse vibrations of raised trunks of birch. The parameters of these oscillations including the frequency are obtained.

Keywords: the trunk of the tree, skidding, mode shape, frequency, experiment, amplitude

Suggested citation: Ivanov G.A., Kotov A.A. Parametry kolebaniy stvola berezy pri trelevke [The parameters of the oscillations of the birch tree while skidding]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 47–52. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-47-52

References

[1] Ivanov G.A. Sobstvennye kolebaniya pervoy formy polupripodnyatykh stvolov derev’ev v prodol’nom peremeshchenii [Fluctuations of the first form raised tree trunks in the longitudinal movement] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2002, no. 2, pp. 168–174.

[2] Gastev B.G, Mel’nikov B.G. Osnovy dinamiki lesovoznogo podvizhnogo sostava [Bases of dynamics of hauling rolling stock]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ [The forest industry], 1967, 219 p.

[3] Zhukov A.V. O vybore raschetnoy modeli pogruzhennykh derev’ev pri issledovanii kolebaniy lesnykh mashin [About the choice of settlement model of the loaded trees in the study of fluctuations of forest machines] Lesnoy zhurnal [Forest magazine], 1977, v. 101, no. 4, pp. 75–80.

[4] Biblyuk N.I., Peretyatko B.T. Eksperimental’noe issledovanie sobstvennykh chastot khlysta kak predmeta transportirovaniya [Experimental study of natural frequencies of the whip as an item of transportation] Lesnoe khozyaystvo, lesnaya, bumazhnaya i derevoobrabatyvayushchaya promyshlennost’ [Forestry, forest, paper and woodworking industry]. Kiev: Budivel’nik [Builder], 1974, no. 3, pp. 64–69.

[5] Bilyk B.V., Peretyatko B.T. K voprosu o vybore raschetnoy skhemy paketa khlystov pri issledovanii vertikal’nykh kolebaniy trelevochnykh traktorov [The question of the computation diagram of a package of whips in the study of the vertical oscillations skidder] Lesnoy zhurnal [Forest magazine], 1975, no. 5, pp. 40–46.

[6] Varava V.I., Vedernikov O.M. Modelirovanie khlystov i ikh podvesa pri trelevke v polupogruzhennom polozhenii [Modeling the whips and their suspension when hauling in a half-shipped position] Lesnoy zhurnal [Forest magazine], 1991, no. 3, pp. 29–35.

[7] Simanovich V.A. Issledovanie svobodnykh kolebaniy derev’ev pri razlichnykh kon-struktsiyakh podvesa [The study of free oscillations of the trees with different designs of suspension] Mekhanizatsiya lesorazrabotok i transport lesa [Mechanization of logging and transport of forest], v. 14. Minsk: Vysheyshaya shkola [High school], 1984, pp. 115–118.

[8] Smekhov S.N. O vzaimosvyazi kolebaniy khlystov, perevozimykh v polupogruzhennom (po-lupodveshennom) polozhenii, i soprotivleniya ikh peremeshcheniyu [On the relationship between the vibrations of the whips carried in half-sunk (polupedestalom) position and resistance move] Trudy TsNIIME. Sbornik statey Irkutskogo filiala TsNIIME [Works TsNIIME. Collection of articles of the Irkutsk branch TsNIIME], v. 106. Khimki: TsNIIME, 1970, pp. 14–26.

[9] Emaykin L.M. O parametricheskom vozbuzhdenii v sisteme gusenichnyy traktor-polupogruzhennoe derevo [On parametric excitation in the system of the crawler tractor-half-shipped tree]. Trudy TsNIIME. Voprosy mekhanizatsii lesozagotovok [Works TsNIIME. The issues of mechanization of logging], v. 101. Khimki: TsNIIME, 1969, pp. 52–59.

[10] Rabotnov Yu.N. Mekhanika deformiruemogo tverdogo tela [Mechanics of deformable solids]. Moscow: Nauka publ., 1988, 712 p.

[11] Sausvell R.V. Vvedenie v teoriyu uprugosti. Dlya inzhenerov i fizikov [Introduction to the theory of elasticity. For engineers and physicists]. Moscow: Gosudarstvennoe izdatel’stvo inostrannoy literatury, 1948, 674 p.

[12] Kotov A.A. Eksperimental’nye issledovaniya parametrov kolebaniy drevesnykh rasteniy [An experimental study of the parameters of the oscillations of woody plants] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2013, no. 5, pp. 196–199.

[13] Feodos’ev V.I. Izbrannye zadachi i voprosy po soprotivleniyu materialov [Selected problems and questions in strength of materials]. Moscow: Nauka publ., Fizmatlit, 1996, 368 p.

[14] Panovko Ya.G., Gubanova I.I. Ustoychivost’ i kolebaniya uprugikh sistem: Sovremennye kontseptsii, oshibki i paradoksy [Stability and oscillations of elastic systems: Modern concepts, paradoxes and errors]. Moscow: Nauka publ., 1979, 384 p.

Author's information

Ivanov Gennadiy Alekseevich — Cand. Sci. (Tech.), Assoc. Prof. BMSTU (Mytishchi branch), ivanovga@mgul.ac.ru

KotovAleksey Aleksandrovich — Dr. Sci. (Tech.), Prof. BMSTU (Mytishchi branch), kotov@mgul.ac.ru

Received 16.06.2017

10

КОЭФФИЦИЕНТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТРАНСПОРТНО-ГРУЗОВЫХ ПРОЦЕССОВ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ

53–57

УДК 630.848

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-53-57

В.Н. Макеев1, С.И. Сушков1, В.Я. Ларионов2, Д.М. Левушкин2

1Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, 394087, Воронежская область,г. Воронеж, ул. Тимирязева, д. 8

2МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

makeevl 938@yandex.ru

Эффективность транспортно-грузовых процессов лесопромышленных предприятий складывается из степени удовлетворения спроса местных потребителей в перевозках лесных грузов, эффективности использования имеющегося подвижного состава автомобильного транспорта и эффективности использования погрузочно-разгрузочных машин и механизмов, обслуживающих транспортные средства. На уровне транспортно-грузовых комплексов лесопромышленных предприятий наиболее полно полезность транспортировки лесных грузов отражает коэффициент эффективности транспортно-грузового процесса, представляющий собой отношение затрат, связанных с удовлетворением собственных потребностей в транспортировке лесных грузов, к фактическим затратам. На основании сопоставления фактических затрат с оптимальными определяется степень эффективности одного варианта организации транспортно-грузового процесса лесопромышленного предприятия по сравнению с другими вариантами. Коэффициент эффективности транспортно-грузовых процессов лесопромышленных производств является синтетическим показателем, обладающим большой емкостью и позволяющим оценивать и анализировать влияние условий организации перемещения лесных грузов на эффективность транспортно-грузовых процессов. Оценка эффективности транспортно-грузовых процессов лесопромышленных производств связана с определением их рациональных (оптимальных) значений (параметров) с учетом фактических затрат, связанных с перемещением лесных грунтов в пространстве.

Ключевые слова: лесные грузы, транспортировка, коэффициент эффективности, себестоимость, эксплуатационные факторы, лесопромышленное производство

Ссылка для цитирования: Макеев В.Н., Сушков С.И., Ларионов В.Я., Левушкин Д.М. Коэффициент эффективности транспортно-грузовых процессов лесопромышленных производств // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 53–57. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-53-57

Список литературы

[1] Пильник Ю.Н., Сушков С.И., Арутюнян А.Ю. Методика определения оптимальной структуры парка транспортно-технологических машин // Современные проблемы науки и образования, 2015. № 2; URL: http:// www.science-education.ru/129-22674

[2] Сушков С.И., Бурмистрова О.Н., Пильник Ю.Н. Принципы решения задач управления в многоуровневых транспортно-производственных системах лесного комплекса // Фундаментальные исследования, 2015. № 11. Ч. 2. С. 317–321.

[3] Бурмистрова О.Н., Король С.А. Определение оптимальных скоростей движения лесовозных автопоездов из условия минимизации расхода топлива // Вестник МГУП — Лесной вестник, 2013. № 1 (93). С. 25–28.

[4] Setinc Marko, Gradisar Mirko, Tomat Luka Optimization of a highway project planning using a modified genetic algorithm. Optimization, 2015, v. 64, iss. 3, pp. 687–707.

[5] Janssen Thomas Design and conctruction in existing contexts: Replacement of the first High Bridge Levensau. Stahlbau, 2015, v. 84, iss. 3, pp. 182–194.

[6] Hare Warren, Lucet Yves, Rahman Faisal A mixed-integer linear programming model to optimize the vertical alignment considering blocks and side-slopes in road construction. European journal of operational research, 2015, v. 241, iss. 3, pp. 631–641.

[7] Santos Joao, Ferreira Adeline, Flintsch Gerardo A life cycle assessment model for pavement management: methodology and computational framework. International journal of pavement engineering, 2015, v. 16, iss. 3, pp. 268–286.

[8] Liyanage Champika; Villalba-Romero Felix Measuring Success of PPP Transport Projects: A Cross-Case Analysis of Toll Roads. Transport reviews, 2015, v. 35, iss. 2, Special Iss.: SI, pp. 140–161.

[9] Burdett R., Kozan E., Kenley R. Block models for improved earthwork allocation planning in linear infrastructure construction. Engineering optimization, 2015, v. 47, iss. 3, pp. 347–369.

Макеев Виктор Николаевич — канд. техн. наук, доцент, профессор кафедры промышленного транспорта, строительства и геодезии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», makeevl938@yandex.ru

Сушков Сергей Иванович — д-р техн. наук, профессор кафедры промышленного транспорта, строительства и геодезии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», s.i.sushkov@mail.ru

Ларионов Владимир Яковлевич — канд. техн. наук, доцент кафедры промышленного транспорта и строительства (ЛТ-8) МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), transportlesa@mail.ru

Левушкин Дмитрий Михайлович — канд. техн. наук, доцент кафедры промышленного транспорта и строительства ЛТ-8 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), levushkin@mgul.ac.ru

Статья поступила в редакцию 10.07.2017 г.

THE COEFFICIENT OF EFFICIENCY OF TRANSPORT-FREIGHT OF TIMBER PRODUCTION

V.N. Makeev1, S.I. Sushkov1, V.Ya. Larionov2, D.M. Levushkin2

1Voronezh State Forestry Engineering University Named after G.F. Morozov, 394087, Voronezh, Timiryazev Str., 8

2BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

makeevl 938@yandex.ru

The efficiency of transport and cargo processes timber companies is the degree of satisfaction of demand of local customers in the timber transportation, the efficient use of available rolling stock of road transport and efficiency of loading-unloading machines and mechanisms, serving the vehicle. At the level of transport-freight complexes of enterprises of the timber industry more fully the usefulness of the transportation of lumber reflects the efficiency ratio of the transport and cargo process, which is the ratio of costs related to the satisfaction of their own needs in transportation of timber cargoes for the actual costs. Based on comparison of actual cost with the optimal is determined by the degree of efficiency of one variant of the organization of the transport process of cargo of timber industry enterprises with other options. The coefficient of efficiency of transport-freight of timber production is a synthetic indicator, a large capacity, allowing to estimate and analyze the influence of the conditions of the organization moving timber on the efficiency of transport and cargo processes. Evaluation of the effectiveness of transport-freight of timber production is rational (optimal) values of (the parameters) based on the actual costs associated with displacement of forest soils in space.

Keywords: forest products, transportation, efficiency factor, cost, operational factors, forest industry

Suggested citation: Makeev V.N., Sushkov S.I., Larionov V.Ya., Levushkin D.M. Koeffitsient effektivnosti transportno-gruzovykh protsessov lesopromyshlennykh proizvodstv [The coefficient of efficiency of transport-freight of timber production]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 53–57. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-53-57

References

[1] Pil’nik Yu.N., Sushkov S.I., Arutyunyan A.Yu. Metodika opredeleniya optimal’noy struktury parka transportnotekhnologicheskikh mashin [The Method for determining the optimal fleet structure transport and technological machines] Modern problems of science and education, 2015, no. 2. Available at: http://www.science-education.ru/129-22674.

[2] Sushkov S.I., Burmistrova O.N., Pilnik, Y.N. Printsipy resheniya zadach upravleniya v mnogourovnevykh transportnoproizvodstvennykh sistemakh lesnogo kompleksa [Principles of management tasks in a multi-tier transport and production systems forest complex] Fundamental research, 2015, no. 11 (part 2), pp. 317–321.

[3] Burmistrova O.N., Korol S.A. Opredelenie optimal’nykh skorostey dvizheniya lesovoznykh avtopoezdov iz usloviya minimizatsii raskhoda topliva [Determination of optimal speeds logging trucks from the condition of minimizing fuel consumption] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2013, no. 1 (93), pp. 25–28.

[4] Setinc Marko, Gradisar Mirko, Tomat Luka Optimization of a highway project planning using a modified genetic algorithm. Optimization, 2015, v. 64, iss. 3, pp. 687–707.

[5] Janssen Thomas Design and conctruction in existing contexts: Replacement of the first High Bridge Levensau. Stahlbau, 2015, v. 84, iss. 3, pp. 182–194.

[6] Hare Warren, Lucet Yves, Rahman Faisal A mixed-integer linear programming model to optimize the vertical alignment considering blocks and side-slopes in road construction. European journal of operational research, 2015, v. 241, iss. 3, pp. 631–641.

[7] Santos Joao, Ferreira Adelino, Flintsch Gerardo A life cycle assessment model for pavement management: methodology and computational framework. International journal of pavement engineering, 2015, v. 16, iss. 3, pp. 268–286.

[8] Liyanage Champika; Villalba-Romero Felix Measuring Success of PPP Transport Projects: A Cross-Case Analysis of Toll Roads. Transport reviews, 2015, v. 35, iss. 2, Special Iss.: SI, pp. 140–161.

[9] Burdett R., Kozan E., Kenley R. Block models for improved earthwork allocation planning in linear infrastructure construction. Engineering optimization, 2015, v. 47, iss. 3, pp. 347–369.

Author's information

Makeev Viktor Nikolaevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Professor of the Department of Industrial Transport, Construction and Geodesy Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, makeevl938@yandex.ru

Sushkov Sergey Ivanovich — D-r Sci. (Tech.), Professor, Head of the Department of Industrial Transport, Construction and Geodesy Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov, s.i.sushkov@mail.ru

Larionov Vladimir Yakovlevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Industrial Transport and Construction BMSTU (Mytishchi branch), transportlesa@mail.ru

Levushkin Dmitry Mikhailovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of Industrial Transport and Construction BMSTU (Mytishchi branch), levushkin@mgul.ac.ru

Received 10.07.2017

ИННОВАЦИОННЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ПРОИЗВОДСТВ

11

OPTIMISATION OF END TO EDGE BUTT JOINT WITH RESPONSE SURFACE METHODOLOGY: A PRELIMINARY STUDY

58–62

УДК 684.4.058

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-58-62

Bogdan Bedelean, Sergiu Georgescu

Transilvania University of Brasov, Faculty of Wood Engineering, Str. Universitatii nr. 1, 500068 Brasov, Romania

bedelean@unitbv.ro, sergiu.georgescu@unitbv.ro

One of the most used joints in the construction of furniture is the end to edge butt joint. This type of joint is preferred for the easy of their processing. The effect of heat treatment on the compressive and tensile strength of end to edge butt joint is analysed in this work. Also, it is analysed the optimal dowel length, the distance between dowels and the ratio of dowel penetration in the main part of an end to edge butt joint. The joints were prepared from heat-treated ash (Fraxinus excelsior) wood. The length of dowel has a bigger influence on compressive and tensile strength of joints than the distance between dowels and the ratio of dowel penetration in the main part of joint. An optimal solution to place the dowels is suggested for the joints made of heat-treated wood. The solution implies to have a distance between dowels of 32 mm; a ratio of dowel penetration in the main part of 0,55 and a dowel length of 60 mm.

Keywords: end to edge butt joint; heat-treated wood; ash; tensile and compressive strength; optimisation

Suggested citation: Bedelean Bogdan, Georgescu Sergiu. Optimisation of end to edge butt joint with response surface methodology: a preliminary study. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 58–62. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-58-62

References

[1] Cismaru M. Wood structures (in Romanian). Transilvania University Publishing House, Brasov, 2009.

[2] Craftsmanspace. Dimensioning woodworking and carpentry joint, 2016. Available at: http://www.craftsmanspace. com/knowledge/dimensioning-woodworking-and-carpentryjoints.html

[3] Curtu I., Nastase V., Mihai D., Mihailescu T., Stoian O. Joints in wood: Structure, technology and reliability (in Romanian). Technical Publishing House, Bucharest, 1988.

[4] Dalvand M., Ebrahimi G., Tajvidi M., Layeghi M. Bending moment resistance of dowel corner joints in casetype furniture under diagonal compression load. Journal of Forestry Research, 2014, v. 25 (4), pp. 981–984.

[5] Eckelman C.A. Textbook of product engineering and strength design of furniture. Purdue University, West Lafayette, Indiana, America, 2003.

[6] Kasal A., Eckelman C.A., Haviarova E., Erdil Y.Z., Yalcin I. Bending moment capacities of L-shaped mortise and tenon joints under compression and tension loadings. BioResources, 2015, v. 10 (4), pp. 7009–7020.

[7] Kuzman M.K., Kutnar A., Ayrilmis N., Kariz M. Effect of heat treatment on mechanical properties of selected wood joints. European Journal of Wood and Wooden Products, 2015, v. 73, pp. 689–691.

[8] Negreanu C. Contributions to the study of dowel joints that are used in the structure of furniture made of solid wood (in Romanian). Ph. D thesis. Transilvania University of Brasov, 2003.

[9] Sova D., Bedelean B., Sandu V. Application of Response Surface Methodology to Optimization of Wood Drying Conditions in a Pilot-Scale Kiln. Baltic Forestry, 2016, no. 22 (2).

[10] Yerlikaya N.C., Aktas A. Enhancement of load-carrying capacity of corner joints in case-type furniture. Materials and Design, 2012, v. 37, pp. 393–401.

Bogdan Bedelean — Ph. D, Transilvania University of Brasov, Faculty of Wood Engineering, Str. Universitatii nr. 1, 500068 Brasov, Romania, bedelean@unitbv.ro

Sergiu Georgescu — student eng., Transilvania University of Brasov, Faculty of Wood Engineering Str. Universitatii nr. 1, 500068 Brasov, Romania, sergiu.georgescu@unitbv.ro

Received 10.05.2017

ОПТИМИЗАЦИЯ УГЛОВОГО КОНЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ, ОСНОВАННАЯ НА МЕТОДОЛОГИИ ПОВЕРХНОСТИ ОТКЛИКА: ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

Богдан Беделеан, Серджиу Георгеску

Университет Трансильвании в Брашове, Str. Universitatii nr. 1, 500068 Брашов, Румыния

bedelean@unitbv.ro, sergiu.georgescu@unitbv.ro

Одним из наиболее часто используемых видов соединений при сборке мебели является угловое концевое соединение деталей. Этот тип соединения является предпочтительным из-за легкости процесса. В данной работе анализируется влияние термической обработки на прочность при сжатии и растяжении углового концевого соединения. Также анализируется оптимальная длина шканта, расстояние между шкантами и соотношение глубины установки шканта к основной части углового концевого соединения. Соединения деталей были сделаны из термически обработанной древесины ясеня (Fraxinus excelsior). Длина шканта оказывает большее влияние на прочность соединения при сжатии и растяжении, чем расстояние между шкантами и глубина установки шканта. Предложено оптимальное решение размещения шкантов для соединений, изготовленных из термически обработанной древесины. Данное решение предполагает наличие расстояния между шкантами 32 мм; соотношение глубины установки шканта к основной части углового концевого соединения — 0,55 и длину шканта — 60 мм.

Ключевые слова: угловое концевое соединение, термически обработанная древесина, ясень, прочность на растяжение и сжатие, оптимизация

Ссылка для цитирования: Bedelean Bogdan, Georgescu Sergiu. Optimisation of end to edge butt joint with response surface methodology: a preliminary study. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 58–62. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-58-62

Список литературы

[1] Cismaru M. Wood structures (in Romanian). Transilvania University Publishing House, Brasov, 2009.

[2] Craftsmanspace. Dimensioning woodworking and carpentry joint, 2016. Available at: ttp://www.craftsmanspace.com/knowledge/dimensioning-woodworking-and-carpentry-joints.html

[3] Curtu I., Nastase V., Mihai D., Mihailescu T., Stoian O. Joints in wood: Structure, technology and reliability (in Romanian). Technical Publishing House, Bucharest, 1988.

[4] Dalvand M., Ebrahimi G., Tajvidi M., Layeghi M. Bending moment resistance of dowel corner joints in case-type furniture under diagonal compression load. Journal of Forestry Research, 2014, v. 25 (4), pp. 981–984.

[5] Eckelman C.A. Textbook of product engineering and strength design of furniture. Purdue University, West Lafayette, Indiana, America, 2003.

[6] Kasal A., Eckelman C.A., Haviarova E., Erdil Y.Z., Yalcin I. Bending moment capacities of L-shaped mortise and tenon joints under compression and tension loadings. BioResources, 2015, v. 10 (4), pp. 7009–7020.

[7] Kuzman M.K., Kutnar A., Ayrilmis N., Kariz M. Effect of heat treatment on mechanical properties of selected wood joints. European Journal of Wood and Wooden Products, 2015, v. 73, pp. 689–691.

[8] Negreanu C. Contributions to the study of dowel joints that are used in the structure of furniture made of solid wood (in Romanian). Ph.D thesis. Transilvania University of Brasov, 2003.

[9] Sova D., Bedelean B., Sandu V. Application of Response Surface Methodology to Optimization of Wood Drying Conditions in a Pilot-Scale Kiln. Baltic Forestry, 2016, no. 22 (2).

[10] Yerlikaya N.C., Aktas A. Enhancement of load-carrying capacity of corner joints in case-type furniture. Materials and Design, 2012, v. 37, pp. 393–401.

Сведения об авторах

Богдан Беделеан — доцент, Университет Трансильвании в Брашове, Str. Universitatii nr. 1, 500068, Брашов, Румыния, bedelean@unitbv.ro

Серджиу Георгеску — аспирант, Университет Трансильвании в Брашове, Str. Universitatii nr. 1, 500068, Брашов, Румыния, sergiu.georgescu@unitbv.ro

Статья поступила в редакцию 10.05.2017 г.

12

ГАЗИФИКАЦИЯ ТОРРЕФИЦИРОВАННОГО ТОПЛИВА ПРИ ВЫРАБОТКЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ДЛЯ ДЕЦЕНТРАЛИЗОВАННЫХ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

63–69

УДК 674.04

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-63-69

P.P. Сафин, И.Ф. Хакимзянов, Н.Р. Галяветдинов, P.P. Зиатдинов

Казанский национальный исследовательский технологический университет (ФГБОУ ВО «КНИГУ»), 420015, Российская Федерация, Республика Татарстан, Казань, ул. К. Маркса, д. 68

cfaby@mail.ru

Возрастающая необходимость удовлетворения существующих потребностей населения и промышленности в электрической энергии, особенно в районах, удаленных от централизованного энергоснабжения, приводит к необходимости развития «малой энергетики». Ее основу в данных регионах составляют энергоустановки, работающие на привозном топливе, применение которых влечет за собой проблему повышения стоимости и проблему транспортировки топлива к месту потребления. Решением данной задачи является использование в качестве топлива торрефицированных отходов деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленности. Рассматривается влияние температуры торрефикации древесного топлива на вырабатываемую мощность электрогенератора. В результате проведенных экспериментов выявлено, что при газификации торрефицированного топлива из растительного сырья вырабатывается генераторный газ с повышенным содержанием водорода и оксида углерода (по сравнению с газификацией необработанного сырья), вследствие чего увеличивается мощность двигателя. Это оказывает прямое влияние на выработку электроэнергии электрогенератором.

Ключевые слова: газификация, электроснабжение, торрефицирование, топливные гранулы

Ссылка для цитирования: Сафин P.P., Хакимзянов И.Ф., Галяветдинов Н.Р., Зиатдинов P.P. Газификация торрефицированного топлива при выработке электроэнергии для децентрализованных потребителей // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 63–69. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-63-69

Список литературы

[1] Shayakhmetova A.H., Nazipova F.V., Safin R.R., Timerbaeva A.L., Safina A.V. Alternative types of solid biofuels and their comparative characteristics // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, 15th. SGEM, 2015. pp. 53–58.

[2] Sarakoglu N., Gunduz G. Wood Pellets - Tomorrow's Fuel for Europe // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2009, v. 31, iss. 19, pp. 1708–1718.

[3] Способ термообработки древесины Пат. 2422266 Российская Федерация, МПК В 27 К 5/00 / Сафин P.P., Caфин Р.Г., Разумов Е.Ю., Тимербаев Н.Ф., Зиатдинова Д.Ф., Хайрутдинов С.З., Каинов П.А., Хасаншин P.P., Воронин А.Е., Шайхутдинова А.Р.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования» (ООО «НТЦ РПО»). № 2009146406/21; заявл. 14.12.2009; опубл. 27.06.2011, Бюл. № 2. 6 с.

[4] Способ термической обработки древесины Пат. 2453425 Российская Федерация, МПК В 27 К 3/02 / Сафин P.P., Хасаншин P.P., Разумов Е.Ю., Сафин Р.Г., Данилова Р.Г., Каинов П.А., Оладышкина Н.А., Белякова Е.А.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет». № 2011101723/13; заявл. 18.01.2011; опубл. 20.06.2012, Бюл. № 17. 7 с.

[5] Safin R.R., Shaikhutdinova A.S., Khasanshin R.R., Akhunova L.V., Safina A.V. Improving the energy efficiency of solid wood fuel // International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, 15th. SGEM. 2015. pp. 315–322.

[6] Шаяхметова А.Х., Сафин P.P., Тимербаева А.Л., Зиатдинов P.P. Торрефицирование твердых видов биотоплива из древесины и лузги подсолнечника // Вестник Казанского технологического университета, 2015. Т. 18. № 8. С. 138–141.

[7] Сафин P.P., Хакимзянов И.Ф., Каинов П.А. Методология снижения энергетических затрат и разработка новых принципов в процессах сушки и термовлажностной обработки материалов // Вестник Казанского технологического университета, 2015. Т. 18. № 11. С. 128–131.

[8] Сафин P.P., Хасаншин P.P., Тимербаева А.Л., Сафина А.В. Исследование физических и энергетических свойств топливных гранул на основе термомодифицированного древесного сырья // Инженерно-физический журнал, 2015. Т. 88. № 4. С. 925–928.

[9] Vincent S.S., Mahinpey N., Mani T. Torrefaction of Flax Straw Biomass and Its Kinetic Studies // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2015, v. 37, iss. 21, pp. 2338–2345.

[10] Garba M.U., Gambo S.U., Musa U., Tauheed K., Alhassan M., Adeniyi O.D. Impact of torrefaction on fuel property of tropical biomass feedstocks // Biofuels, 2017, pp. 1–9.

[11] Хакимзянов И.Ф. Разработка технологического комплекса по экономии топливно-энергетических ресурсов для получения тепловой энергии // Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса сб. науч. тр. III Международной научно-технической конференции. Кострома: КГТУ, 2015. С. 147–148.

Сведения об авторах

Сафин Руслан Рушанович — д-р техн. наук, профессор, кафедра «Архитектура и дизайна изделий из древесины», Казанский национальный исследовательский технологический университет (ФГБОУ ВО «КНИТУ»), cfaby@mail.ru

Хакимзянов Ильшат Фердинатович — аспирант кафедра «Архитектуры и дизайн изделий из древесины», Казанский национальный исследовательский технологический университет (ФГБОУ ВО «КНИТУ»), ilshat_ 170@mail.ru

Галяветдинов Hyp Равилевич — канд. техн. наук, доцент, кафедра «Архитектура и дизайн изделий из древесины», Казанский национальный исследовательский технологический университет (ФГБОУ ВО «КНИТУ»), nour777@mail.ru

Зиатдинов Радис Решидович — канд. техн. наук, доцент, кафедра «Переработка древесных материалов», Казанский национальный исследовательский технологический университет (ФГБОУ ВО «КНИТУ»), olambis@rambler.ru

Статья поступила в редакцию 05.06.2017 г.

GASIFICATION OF TORREFIED FUEL AT POWER GENERATION FOR THE DECENTRALIZED CONSUMERS

R.R. Safin, I.F. Khakimzyanov, N.R. Galyavetdinov, R.R. Ziatdinov

Kazan National Research Technological University, 68 Karl Marx street, Kazan, 420015, Republic of Tatarstan, Russia

cfaby@mail.ru

The increasing need of satisfaction of the existing needs of the population and the industry for electric energy, especially in the areas remote from the centralized energy supply, results in need of development of «small-scale energy generation». At the same time the basis in these regions is made by the energy stations, using imported fuel, which involve a problem of increase in cost and transportation of fuel to the place of consumption. The solution of this task is the use of the torrefied waste of woodworking and agricultural industry as fuel. The influence of temperature of torrefaction of wood fuel on the developed electric generator power is considered in the article. As a result of the experiments it is revealed that at gasification of torrefied fuel from vegetable raw material the generating gas with the increased content of hydrogen and carbon oxide, in comparison with gasification of the raw materials, is produced. Owing to this the engine capacity increases, that exerts direct impact on power generation by the electric generator.

Keywords: gasification, power supply, torrefaction, fuel granules

Suggested citation: Safin R.R., Khakimzyanov I.F., Galyavetdinov N.R., Ziatdinov R.R. Gasification of torrefied fuel at power generation for the decentralized consumers. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 63–69. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-63-69

References

[1] Shayakhmetova A.H., Nazipova F.V., Safin R.R., Timerbaeva A.L., Safina A.V. Alternative types of solid biofuels and their comparative characteristics. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, 15th. SGEM, 2015. pp. 53–58.

[2] Sarakoglu N., Gunduz G. Wood Pellets – Tomorrow’s Fuel for Europe. Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2009, v. 31, iss. 19, pp. 1708–1718.

[3] Sposob termoobrabotki drevesiny [Method of heat treatment of wood] Pat. 2422266 Russian Federation, IPC В 27 К 5/00. Safin R.R., Safin R.G., Razumov E.Yu., Timerbaev N.F., Ziatdinova D.F., Khayrutdinov S.Z., Kainov P.A., Khasanshin R.R., Voronin A.E., Shayhutdinova A.R. The applicant and the patent holder Limited Liability Company «Scientific and Technical Center for the Development of Progressive Equipment» (LLC «NTC RPO»). No. 2009146406/21; Claimed. 14.12.2009; Publ. 06/27/2011, Bul. no. 2, 6 p.

[4] Sposob termicheskoy obrabotki drevesiny [A method of thermal processing of wood] Pat. 2453425 Russian Federation, the IPC В 27 К 3/02. Safin R.R., Khasanshin R.R., Razumov E.Yu., Safin R.G., Danilova R.G., Kainov P.A., Oladyshkina N.A., Belyakova E. A. Applicant and patent holder State Educational Establishment of Higher Professional Education «Kazan State Technological University». No. 2011101723/13; Claimed. 01/18/2011; Publ. 20.06.2012, Bul. no. 17. 7 p. : 2 ill., 2 p.r

[5] Safin R.R., Shaikhutdinova A.S., Khasanshin R.R., Akhunova L.V., Safina A.V. Improving the energy efficiency of solid wood fuel. International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, 15th. SGEM. 2015, pp. 315–322.

[6] Shayakhmetova A.Kh., Safin R.R., Timerbaeva A.L., Ziatdinov R.R. Torrefitsirovanie tverdykh vidov biotopliva iz drevesiny i luzgi podsolnechnika [Hardening of hard biofuel from hardwood and sunflower husks hardening] Herald of Kazan Technological University, 2015, v. 18, no. 8, pp. 138–141.

[7] Safin R.R., Khakimzyanov I.F., Kainov P.A. Metodologiya snizheniya energeticheskikh zatrat i razrabotka novykh printsipov v protsessakh sushki i termovlazhnostnoy obrabotki materialov [Methodology of energy costs reduction and development of new principles in drying processes and thermal treatment of materials] Herald of Kazan Technological University, 2015, v. 18, no. 11, pp. 128–131.

[8] Safin R.R., Khasanshin R.R., Timerbaeva A.L., Safina A.V. Issledovanie fizicheskikh i energeticheskikh svoystv toplivnykh granul na osnove termomodifitsirovannogo drevesnogo syr’ya [Investigation of physical and energy properties of fuel pellets based on thermo-modified wood raw materials] Engineering and Physics Journal, 2015, v. 88, no. 4, pp. 925–928.

[9] Vincent S.S., Mahinpey N., Mani T. Torrefaction of Flax Straw Biomass and Its Kinetic Studies // Energy Sources, Part A: Recovery, Utilization, and Environmental Effects, 2015, v. 37, iss. 21, pp. 2338–2345.

[10] Garba M.U., Gambo S.U., Musa U., Tauheed K., Alhassan M., Adeniyi O.D. Impact of torrefaction on fuel property of tropical biomass feedstocks. Biofuels, 2017, pp. 1–9.

[11] Khakimzyanov I.F. Razrabotka tekhnologicheskogo kompleksa po ekonomii toplivno-energeticheskikh resursov dlya polucheniya teplovoy energii [Development of a technological complex for saving fuel and energy resources for obtaining heat energy] Actual problems and prospects for the development of the timber industry complex. Collection of scientific papers of the III International Scientific and Technical Conference. Kostroma: KSTU, 2015, pp. 147–148.

Author's information

Safin Ruslan Rushanovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor, head of the department «Architecture and design of wood», Federal State Educational Institution of Higher Education «Kazan National Research Technological University», cfaby@mail.ru

Khakimzyanov Ilshat Ferdinatovich — pg. of the department «Architecture and design of wood», Federal State Educational Institution of Higher Education «Kazan National Research Technological University», ilshat_ 170@mail.ru

Galyavetdinov Nour Ravilevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the department «Architecture and design of wood», Federal State Educational Institution of Higher Education «Kazan National Research Technological University», noZiatdinov Radis Reshidovichr777@mail.ru

Ziatdinov Radis Reshidovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the department «Processing of wood materials», Federal State Educational Institution of Higher Education «Kazan National Research Technological University», olambis@rambler.ru

Received 05.06.2017

13

OPTIMIZATION OF THE CUTTING SCHEDULE DURING SANDING

70–72

УДК 674.02

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-70-72

Emilia-Adela Salca

Transilvania University of Brasov, Universitatii 1, 500068, Brasov, Romania

emilia.salca@unitbv.ro

The present paper work is part of a research project developped in Romania during last few years and applied to several under-utilized wood species, such as alder, poplar and birch, with a view to capitalize these wood resources for their further use in furniture industry. The paper aims to identify the best cutting schedule during the wood sanding process when considering the power consumption as an optimization criterion. The sanding was applied to black alder wood (Alnus glutinosa L.) by using a wide belt sander machine with variable cutting parameters, three grit sizes, and three sanding directions. The experiments were performed under industrial conditions and all data were processed through the regression method. The results of the present study showed the increase of power consumption along the increase of feed speed and cutting depth, respectively.

Keywords: black alder, sanding process, feed speed, cutting depth, power consumption

Suggested citation: Salca Emilia-Adela. Optimization of the cutting schedule during sanding. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 70–72. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-70-72

References

[1] Badescu L.A.M., Zeleniuc O., Madan R.L., Spirchez C. Research on the power consumption in sanding process with abrasive brushes compared to the wide belt sanding. ProLigno, 2015, no. 11 (4), pp. 501–507.

[2] Samolej A., Barcik S. Influence of specific pressure on cutting power and wood removal by disc sander. Drvna Industrija, 2006, v. 57, no. 1, pp. 5–11.

[3] Saloni D.E. Process monitoring and control system design, evaluation and implementation of abrasive machining processes, PhD Thesis. North Carolina State University, Raleigh, 2007.

[4] Varasquim F.M.F., Alves, M.C., Goncalves, M.T.T., Santiago L.F.F., Souza A.J.D. Influence of belt speed, grit sizes and pressure on the sanding of Eucalyptus grandis wood. Cerne Lavras, 2012, no. 18 (2), pp. 231–237.

[5] Pahlitzsch G. International state of research in the field of sanding. Holz als Roh-und Werstoff, 1970, no. 28, p. 329.

[6] Kilic M., Hiziroglu S., Burdurlu E. Effect of machining on surface roughness of wood. Building and Environment, 2006, no. 41 (8), pp. 1074–1078.

[7] Saloni D. Abrasive machining process characterization on material removal rate, final surface and power consumption when wood is used. MS thesis. Integrated Manufacturing System Engineering, North Carolina State University, 2003.

[8] Saloni D., Lemaster R., Jackson S. Abrasive machining process characterization on material removal rate, final surface texture and power consumption for wood. Forest Products Journal, 2005, no. 55 (12), pp. 35–41.

[9] Varanda L.D., Alves M.C.S., Gonçalves M.T.T., Santiago L.F.F. Influência das varáveis no lixamento tubular na qualidade das peças de Eucalyptus grandis. Cerne, Lavras, 2010, no. 16, pp. 23–32.

[10] Javorek L., Hric J., Vacek V. The study of chosen parameters during sanding of spruce and beech wood. ProLigno, 2006, no. 2 (4), pp. 1–11.

Author’s information

Emilia-Adela Salca — Ph. D (Eng.), Assoc. Prof., Transilvania University of Braşov, Faculty of Wood Engineering, emilia.salca@unitbv.ro

Received 10.05.2017

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ ШЛИФОВАНИИ

Эмилия-Адела Салька

Transilvania University of Braşov, Universitatii 1, 500068, Braşov, Romania

emilia.salca@unitbv.ro

Настоящая работа является частью исследовательского проекта, выполняемого в Румынии в течение последних нескольких лет и направленного на применение некоторых малоиспользуемых древесных пород, таких как ольха, тополь и береза, с целью капитализации этих древесных ресурсов для их дальнейшего использования в мебельной промышленности. Целью статьи является определение наилучшего режима

резания во время процесса шлифования древесины при рассмотрении потребления энергии в качестве критерия оптимизации. Шлифование древесины ольхи черной (Alnus glutinosa L.) проводилось с использованием широколенточно-шлифовальной машины с переменными режимами резания, для трех размеров абразивного зерна, в трех направлениях шлифования. Исследования проводились в промышленных условиях, все данные обрабатывались методом регрессионного анализа. Результаты данного исследования показали увеличение потребления энергии по мере увеличения скорости подачи и глубины среза, соответственно.

Ключевые слова: ольха черная, процесс шлифования, cкорость подачи, глубина среза, потребление энергии

Ссылка для цитирования: Salca Emilia-Adela. Optimization of the cutting schedule during sanding. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 70–72. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-70-72

Список литературы

[1] Badescu L.A.M., Zeleniuc O., Madan R.L., Spirchez C. Research on the power consumption in sanding process with abrasive brushes compared to the wide belt sanding. ProLigno, 2015, no. 11 (4), pp. 501–507.

[2] Samolej A., Barcik S. Influence of specific pressure on cutting power and wood removal by disc sander. Drvna Industrija, 2006, v. 57, no. 1, pp. 5–11.

[3] Saloni D.E. Process monitoring and control system design, evaluation and implementation of abrasive machining processes, PhD Thesis. North Carolina State University, Raleigh, 2007.

[4] Varasquim F.M.F., Alves, M.C., Goncalves, M.T.T., Santiago L.F.F., Souza A.J.D. Influence of belt speed, grit sizes and pressure on the sanding of Eucalyptus grandis wood. Cerne Lavras, 2012, no. 18 (2), pp. 231–237.

[5] Pahlitzsch G. International state of research in the field of sanding. Holz als Roh-und Werstoff, 1970, no. 28, p. 329.

[6] Kilic M., Hiziroglu S., Burdurlu E. Effect of machining on surface roughness of wood. Building and Environment, 2006, no. 41 (8), pp. 1074–1078.

[7] Saloni D. Abrasive machining process characterization on material removal rate, final surface and power consumption when wood is used. MS thesis. Integrated Manufacturing System Engineering, North Carolina State University, 2003.

[8] Saloni D., Lemaster R., Jackson S. Abrasive machining process characterization on material removal rate, final surface texture and power consumption for wood. Forest Products Journal, 2005, no. 55 (12), pp. 35–41.

[9] Varanda L.D., Alves M.C.S., Gonçalves M.T.T., Santiago L.F.F. Influência das varáveis no lixamento tubular na qualidade das peças de Eucalyptus grandis. Cerne, Lavras, 2010, no. 16, pp. 23–32.

[10] Javorek L., Hric J., Vacek V. The study of chosen parameters during sanding of spruce and beech wood. ProLigno, 2006, no. 2 (4), pp. 1–11.

Сведения об авторах

Эмилия-Адела Салька — доцент, Университет Трансильвании в Брашове, факультет деревообработки, emilia.salca@unitbv.ro

Статья поступила в редакцию 10.05.2017 г.

14

ОСОБЕННОСТИ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СУШКИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

73–77

УДК 674. 047. 354

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-73-77

В.П. Галкин1, А.А. Горяев2, Н.Б. Баланцева2, О.А. Калиничева2, А.А. Калинина1

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

2 ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», 163002, г. Архангельск, набережная Северной Двины, 17

vgalkin@mgul.ac.ru

Для качественной высокочастотной сушки древесины требуется электромагнитное поле с равномерными характеристиками. В статье рассмотрены принципы выравнивания поля в рабочем конденсаторе, позволяющие сушить длинномерные сортименты, и приведены способы снижения неравномерности нагрева пиломатериалов в различном диапазоне частот электромагнитного излучения. Показано, что в средневолновом диапазоне частот стоячие волны не оказывают заметного влияния на распространение поля вдоль конденсатора. В высокочастотном диапазоне 5...15 МГц длину конденсатора и частоту тока необходимо увязывать. Предлагается два способа. Первый — подключение ВЧ-генератора в двух-трех точках по длине конденсатора. Второй — подключение регулируемых индуктивностей в точках подключения ВЧ-генератора. Для уменьшения неравномерности нагрева штабеля по сечению предлагается трехэлектродный конденсатор.

Ключевые слова: высокочастотная сушка, неравномерность нагрева, частота тока, конденсатор, стоячие волны, пучности напряжения

Ссылка для цитирования: Галкин В.П., Горяев А.А., Баланцева Н.Б., Калиничева О.А., Калинина А.А. Особенности высокочастотной сушки пиломатериалов // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 73–77. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-73-77

Список литературы

[1] Вайсфельд Э.Г., Горяев А.А. О равномерности нагрева пиломатериалов при диэлектрической сушке древесины // Науч. тр. ЦНИИМОД. Сушка и защита древесины. М.: ЦНИИМОД, 1985. С. 88–98.

[2] Галкин В.П. Влияние растягивающих напряжений на изменение величины усушки // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2016. Т. 20. № 4. С. 4–9.

[3] Санаев В.Г. Изменение усушки древесины при развитии сушильных напряжений // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2015. Т. 19. № 1. С. 54–58.

[4] Уголев Б.Н. Исследование деформационных превращений поперек волокон древесины кольцесосудистых пород // Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса: сб. науч. тр. III Междунар. науч.-техн. конф. Кострома: КГТУ, 2015. С. 32–34.

[5] Уголев Б.Н. Экспериментальные исследования влияния наноструктурных изменений древесины на ее деформативность // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2012. № 7 (90). С. 124–126.

[6] Галкин В.П., Калинина А.А., Санаев В.Г. Оценка влияния сушильных напряжений на изменение коэффициента усушки // Современные проблемы биологического и технического древесиноведения: сб. тр. I Междунар. науч.-практ. конф. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2016. С. 54–59.

[7] Калинина А.А., Галкин В.П., Санаев В.Г. Влияние внутренних напряжений на изменение коэффициента усушки // Современные проблемы биологического и технического древесиноведения: сб. тр. I Междунар. науч.-практ. конф. Йошкар-Ола: ПГТУ, 2016. С. 50–54.

[8] Галкин В.П. Древесиноведческие аспекты инновационной технологии сушки древесины. М.: МГУЛ, 2010.

[9] Дьяконов К.Ф., Горяев А.А. Сушка древесины токами высокой частоты. М.: Лесная пром-сть, 1981. 168 с.

[10] Горяев А.А. Вакуумно-диэлектрические сушильные камеры. М.: Лесная пром-сть, 1985. 104 с.

Галкин Владимир Павлович — д-р техн. наук, профессор кафедры древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), vgalkin@mgul. ac.ru

Горяев Аркадий Алексеевич — канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», arkl6111936@gmail.com

Баланцева Наталья Борисовна — канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», arkl6111936@gmail.com

Калиничева Оксана Александровна — канд. техн. наук, доцент ФГАОУ ВО «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова», arkl6111936@gmail.com

Калинина Алёна Анатольевна — ведущий инженер кафедры древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kalinina@mgul.ac.ru

Статья поступила в редакцию 17.07.2017 г.

FEATURES HIGH-FREQUENCY DRYING LUMBER

V.P. Galkin1, A.A. Goriaev2, N.B. Balantseva2, O.A. Kalinicheva2, A.A. Kalinina1

1BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

2Northern (Arctic) Federal University, Severnaya Dvina Emb. 17, Arkhangelsk, Russia; 163002

vgalkin@mgul.ac.ru

Considered the process of balancing the electromagnetic field along the capacitor with long-length lumber drying during high frequency. Different ways of reducing the uneven of heating of lumber in a different region of the electromagnetic field frequency are given. It is shown that in the medium frequency range standing waves do not exert significant influence on the distribution of the field along the capacitor. In the high-frequency range of 5...15 MHz condenser length and the current frequency should be linked. Is offered two ways. The first — the connection HF-generator in two-three points along the length of the capacitor. Second — connect adjustable inductances at the points of connection HF-generator. To reduce the non-uniformity heating of stacks over the cross section is considered three electrode capacitor.

Keywords: high-frequency drying, the uneven heating, current frequency, capacitor, standing waves, voltage antinodes

Suggested citation: Galkin V.P., Goryaev A.A., Balantseva N.B., Kalinicheva O.A., Kalinina A.A. Osobennosti vysokochastotnoy sushki pilomaterialov [Features high-frequency drying lumber]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 73-77. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-73-77

References

[1] Vaysfeld E.G., Goriaev A.A. O ravnomernosti nagreva pilomaterialov pri dielektricheskoy sushke drevesiny [About uniformity of heating of lumber during a dielectric drying wood]. Nauchnye trudy TSNIIMOD. Sushka i zashchita drevesiny [Scientific work TSNIIMOD. Drying and wood protection]. Moscow: TSNIIMOD, 1985, pp. 88–98.

[2] Galkin V.P., Sanaev V.G., Ugolev B.N., Kalinina A.A. Vliyanie rastyagivayushchikh napryazheniy na izmenenie velichiny usushki [The influence of tensile stresses on the change in shrinkage value] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2016, v. 20, no. 4, pp. 4–9.

[3] Sanaev V.G., Ugolev B.N., Galkin V.P., Kalinina A.A., Aksenov P.A. Izmenenie usushki drevesiny pri razvitii sushil’nykh napryazheniy [Change of wood shrinkage at the development of drying stresses] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2015, v. 19, no. 1, pp. 54–58.

[4] Ugolev B.N., Gorbacheva G.A., Kalinina A.A., Smirnov D.V. Issledovanie deformatsionnykh prevrashcheniy poperek volokon drevesiny kol’tsesosudistykh porod [Investigation of deformation transformations across the fibers of the wood of the annular-vessel timber] Aktual’nye problemy i perspektivy razvitiya lesopromyshlennogo kompleksa sbornik nauchnykh trudov III Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii. KSTU [Actual problems and prospects for the development of the timber industry complex: a collection of scientific papers of the III International Scientific and Technical Conference. Kostroma: KSTU publ., 2015, pp. 32–34.

[5] Ugolev B.N., Galkin V.P., Gorbacheva G.A., Kalinina A.A., Belkovskiy S.Yu. Eksperimental’nye issledovaniya vliyaniya nanostrukturnykh izmeneniy drevesiny na ee deformativnost’ [Experimental studies of the influence of nanostructure changes of wood on its deformability] Moscow state forest university bulletin — Lesnoy vestnik, 2012, no. 7 (90), pp. 124–126.

[6] Galkin V.P., Kalinina A.A., Sanaev V.G. Otsenka vliyaniya sushil’nykh napryazheniy na izmenenie koeffitsienta usushki [Evaluation of the effect of drying stresses on the change of shrinkage coefficient] Sovremennye problemy biologicheskogo i tekhnicheskogo drevesinovedeniya. Sbornik trudov I Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Modern Problems

[7] Kalinina A.A., Galkin V.P., Sanaev V.G. Vliyanie vnutrennikh napryazheniy na izmenenie koeffitsienta usushki [The effect of drying stresses on the change of shrinkage coefficient] Sovremennye problemy biologicheskogo i tekhnicheskogo drevesinovedeniya. Sbornik trudov I Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii [Modern Problems of Biological and Technical Wood Science: Proceedings of the First International Scientific and Practical Conference]. Yoshkar-Ola: PGTU publ., 2016, pp. 50–54.

[8] Galkin V.P. Drevesinovedcheskie aspekty innovatsionnoy tekhnologii sushki drevesiny [Timber aspects of innovative technology of wood drying] Moscow: MSFU publ., 2010.

[9] Goriaev A.A., Deacons K.F. Sushka drevesiny tokami vysokoy chastoty [Drying of wood by high frequency currents]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ publ. [Timber industry], 1981, p. 168.

[10] Goriaev A.A. Vakuumno-dielektricheskie sushil’nye kamery [Vacuum-dielectric drying chambers]. Moscow: Lesnaya promyshlennost’ publ. [Forest Industry] 1985, 104 p.

Author's information

Galkin Vladimir Pavlovich — Dr. Sci. (Tech.), Professor of Department of Wood Science and Technology, BMSTU (Mytishchi branch), vgalkin@mgul.ac.ru

Goryaev Arkadiy Alekseevich — Cand. Sci. (Tech.) Associate Professor, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, arkl6111936@gmail.com

Balantseva Natal'ya Borisovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, arkl6111936@gmail.com

Kalinicheva Oksana Aleksandrovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, ark!6111936@gmail.com

Kalinina Alena Anatol'evna — Leading Engineer, BMSTU (Mytishchi branch), kalinina@mgul.ac.ru

Received 17.07.2017

15

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВЛАЖНОСТИ НА ВЛАГООБМЕН ПРИ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ СУШКЕ ДРЕВЕСИНЫ

78–82

УДК 674.047

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-78-82

Н.В. Скуратов

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1 skuratov@mgul.ac.ru

В процессе низкотемпературной сушки перемещение воды изнутри к поверхности древесины происходит главным образом под действием градиента влажности. Интенсивность удаления влаги из поверхностных слоев древесины определяется условиями ее взаимодействия с сушильным агентом. При сушке неизбежно возникает изменение размеров, внешнего вида и взаимного расположения анатомических элементов древесины. Многочисленные исследования, в которых были использованы современные методы компьютерной томографии и рентгеноскопии, показали, что наибольшие изменения при сушке происходят в поверхностных слоях древесины, непосредственной контактирующих с сушильным агентом. При механической обработке древесины значительная часть клеток на поверхности в различной степени повреждается. В процессе сушки древесины как целые, так и поврежденные наружные клетки благодаря усушке деформируются. Диаметры микрокапилляров в их стенках постепенно уменьшаются. Соответственно, сокращается суммарная площадь менисков капилляров, с которых испаряется вода. Это, в свою очередь, приводит к изменению характера влагообмена. В работе показано, что интенсивность влагообмена зависит не только от параметров воздуха, но и от характеристик физических свойств древесины: базисной плотности и коэффициента объемной усушки. Приведены зависимости относительной площади испарения с поверхности древесины сосны и дуба от влажности. Полученные данные будут использованы при нахождении коэффициентов влагообмена при низкотемпературной сушке древесины различных пород. Ключевые слова: сушка древесины, влагообмен, поверхностная влажность, базисная плотность древесины

Ссылка для цитирования: Скуратов Н.В. Влияние поверхностной влажности на влагообмен при низкотемпературной сушке древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 78–82. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-78-82

Список литературы

[1] Определение коэффициентов влагопроводности при низкотемпературной сушке древесины И.В. Сапожников, Н.В. Скуратов, И.И. Алексеева, Д.А. Самойленко, М.П. Мамонтов, К.А. Матвеева // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2016. № 4. С. 34–39.

[2] Skuratov N., Sapozhniko I., Alexeeva I., Mamontov M., Matveeva K., Samoilenko D. Measurements during wood drying based on x-ray and slicing techniques and computation of diffusion coefficients. Pro Ligno, 2015, v. 11, no. 4, pp. 383–388.

[3] Скуратов Н.В. Снижение прочности и потемнение древесины при камерной сушке // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2010. № 4. С. 125–128.

[4] Лыков А.В. Кинетика и динамика процессов сушки и увлажнения. Ленинград: Гизлегпром, 1938. 592 с.

[5] Скуратов Н.В., Сапожников И.В., Самойленко Д.А., Алексеева И.И. Метод определения поверхностной влажности древесины // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2016. № 3. С. 66–71.

[6] Скуратов Н.В., Сапожников И.В., Самойленко Д.А. Лабораторный стенд для исследования влагообмена капиллярно-пористых тел // Современный физический практикум, 2016. № 14. С. 186–189.

[7] Rosenkilde A. Moisture content profiles and surface phenomena during drying of wood. Stockholm: Swedish Institute for Wood Technology Research, 2002, 36 p.

[8] Skuratov N.V. Microstructure of wood surface and external mass transfer. /2009 IAWS Plenary meeting and conference // Forest as a renewable source of vital values for changing world. 15–21 June 2009, Saint-Petersburg – Moscow, Russia. SaintPeterburg: SPbGLTA, 2009, 119 p.

[9] Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами товароведения. М.: МГУЛ, 2001. 340 c.

[10] Peng L.M., Wang D., Fu F., Song B.Q. Analysis of wood pore characteristics with mercury intrusion porosimetry and x-ray micro-computed tomography // Wood research, 2015, no. 6, pp. 857–864.

Сведения об авторе

Скуратов Николай Владимирович — канд. техн. наук, профессор кафедры процессов и аппаратов деревообрабатывающих производств МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), skuratov@mgul. ас .га

Статья поступила в редакцию 22.05.2017 г.

EFFECT OF SURFACE MOISTURE CONTENT ON EXTERNAL MASS EXCHANGE AT LOW-TEMPERATURE WOOD DRYING

N.V. Skuratov

BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia skuratov@mgul.ac.ru

At the process of low-temperature drying, water movement from the inside to the wood surface occurs mainly At the process of low-temperature drying, water movement from the inside to the wood surface occurs mainly under action of moisture gradient. The intensity of moisture removal from wood surface layers is determined by the conditions of its interaction with the drying agent. When drying the change in sizes, appearance and relative location of wood anatomical elements occur. Numerous studies in which modern methods of computed tomography and fluoroscopy have been used have shown that the greatest changes at drying occur in wood surface layers that are in direct contact with the drying agent. When mechanical treatment of wood occurs, a significant portion of surface cells are damaged in various degrees. During wood drying process both whole and damaged outer cells are deformed due to shrinkage. Diameters of microcapillaries in their walls gradually decrease. Accordingly, the total area of the capillary menisci from which water evaporates is reduced. In turn this leads to the change in the conditions of moisture exchange. In this paper it is shown that the intensity of moisture exchange depends not only on the air parameters, but also on the physical properties of wood: the basis density and the volume shrinkage coefficient. Dependences of the relative area of evaporation from the surface of pine and oak wood on moisture content are given. The obtained data will be used when determining the moisture exchange coefficients for low-temperature drying of wood of different species.

Keywords: wood drying, moisture exchange, surface moisture content, wood basis density

Suggested citation: Skuratov N.V. Vliyanie poverkhnostnoy vlazhnosti na vlagoobmen pri nizkotemperaturnoy sushke drevesiny [Effect of surface moisture content on external mass exchange at low-temperature wood drying]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 78–82. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-78-82

References

[1] Sapozhnikov I.V., Skuratov N.V., Alekseeva I.I., Samoylenko D.A., Mamontov M.P., Matveeva K.A. Opredelenie koeffitsientov vlagoprovodnosti pri nizkotemperaturnoy sushke drevesiny [Determination of moisture conductivity coefficients for lowtemperature drying of wood] Lesnoy vestnik/ Forestry Bulletin, 2016, v. 20, no. 4, pp. 34–39.

[2] Skuratov N., Sapozhniko I., Alexeeva I., Mamontov M., Matveeva K., Samoilenko D. Measurements during wood drying based on x-ray and slicing techniques and computation of diffusion coefficients. Pro Ligno, 2015, v. 11, no. 4, pp. 383–388.

[3] Skuratov N.V. Snizhenie prochnosti i potemnenie drevesiny pri kamernoy sushke [Reduction of strength and darkening of wood at kiln drying] Lesnoy vestnik/ Forestry Bulletin, 2010, v. 14, no. 4, pp. 125–128.

[4] Lykov A.V. Kinetika i dinamika protsessov sushki i uvlazhneniya [Kinetics and dynamics of drying and humidification processes], Gizlegprom, 1938, 592 p.

[5] Skuratov N.V., Sapozhnikov I.V., Samoylenko D.A., Alekseeva I.I. Metod opredeleniya poverkhnostnoy vlazhnosti drevesiny [Method for determining the surface moisture of wood] Lesnoy vestnik/ Forestry Bulletin, 2016, v. 20, no. 3, pp. 66–71.

[6] Skuratov N.V., Sapozhnikov I.V., Samoylenko D.A. Laboratornyy stend dlya issledovaniya vlagoobmena kapillyarnoporistykh tel [Laboratory stand for the study of the moisture exchange of capillary-porous bodies], Sovremennyy fizicheskiy praktikum [Modern physical practice], 2016, no. 14, pp. 186–189.

[7] Rosenkilde A. Moisture content profiles and surface phenomena during drying of wood. Stockholm: Swedish Institute for Wood Technology Research, 2002, 36 p.

[8] Skuratov N.V. Microstructure of wood surface and external mass transfer. /2009 IAWS Plenary meeting and conference. Forest as a renewable source of vital values for changing world. 15–21 June 2009, Saint-Petersburg — Moscow, Russia. SaintPeterburg: SPbGLTA, 2009, 119 p.

[9] Ugolev B.N. Drevesinovedenie s osnovami tovarovedeniya [Wood Science with the Basics of Commodity Science], Moscow, MGUL publ., 2001, 340 p.

[10] Peng L.M., Wang D., Fu F., Song B.Q. Analysis of wood pore characteristics with mercury intrusion porosimetry and x-ray micro-computed tomography. Wood research, 2015, no. 6, pp. 857–864.

Author's information

Skuratov Nikolay Vladimirovich — Cand. Sci. (Tech.), Prof. BMSTU (Mytishchi branch), skuratov@mgul .ac.ru

Received 22.05.2017

16

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ ИЗ ОТХОДОВ МЕТАЛЛИЗИРОВАННОЙ БУМАГИ НА ТЕРМОПЛАСТИЧНОМ СВЯЗУЮЩЕМ

83-88

УДК 678.01

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-83-88

А.Ю. Гранкин, А.Н. Зарубина, А.С. Савицкий, А.А. Шевляков

МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1 grankin@mgul.ac.ru

Отходы являются дешевым сырьевым ресурсом и позволяют использовать их повторно в основном производстве или в производстве побочной продукции. С увеличением объемов производства металлизированной бумаги появился новый специфический вид бумажных отходов — отходы металлизированной бумаги. В настоящей статье приведены результаты исследования по получению плитных материалов с использованием отходов производства бумаги, металлизированной алюминием, как наполнителя и отходов из полиэтиленовой пленки как связующего. В качестве наполнителя употребляли отходы металлизированной бумаги марки Metalvac E HWS, измельченной до размера 20 × 4 × 0,059 мм. В качестве сырья для связующего использовали отходы полиэтиленовой пленки, измельченной до среднего размера 10 × 4 × 0,01 мм. Норма расхода связующего во всех экспериментах была зафиксирована на уровне 20 % от массы наполнителя. За окончание процесса прессования принимали время достижения температуры в центре брикета 150 °С. Анализ полученных данных показал, что зависимость времени прессования от плотности образца при прочих равных условиях практически близка к линейной. Приведены также результаты изучения физико-механических свойств полученных образцов. Проведенные исследования позволяют сделать вывод о возможности употребеления отходов производства металлизированной бумаги для получения композиционных материалов на термопластичном связующем. Эти материалы могут применяться в различных областях промышленности как тепло- и звукоизоляционные или конструкционные. Кроме того, изготовленные с использованием металлизированных бумаг плиты могут обладать особыми электромагнитными свойствами, что позволит расширить область их применения (например, создание защитного слоя, препятствующего проникновению радиоволн). Поэтому исследования в данном направлении являются перспективными и будут продолжены.

Ключевые слова: металлизированная бумага, бумажные отходы, отходы термопластов, термопластичное связующее, композиционные материалы, плоское прессование

Ссылка для цитирования: Гранкин А.Ю., Зарубина А.Н., Савицкий А.С., Шевляков А.А. Композиционные материалы из отходов металлизированной бумаги на термопластичном связующем // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 83–88. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-83-88

Список литературы

[1] Савицкий А.С., Шевляков А.А. Основные направления переработки твердых производственных и бытовых отходов // Технология и оборудование для переработки древесины : сб. научи, тр. Вып. 312. М.: МГУЛ, 2000. С. 125–129.

[2] Савицкий А.С., Панферов В.И., Шевляков А.А. Переработка твердых органических и полимерных производственных и бытовых отходов в композиционные материалы // Тез. докладов на II науч.-практ. конф. «Комплексное использование вторичных ресурсов и отходов», НИК «Механобр-техника», Санкт-Петербург. 2009. С. 32–33.

[3] Шевляков А.А., Панферов В.И., Шевляков С.А., Маркин А.П. Производство композиционных материалов с использованием вторичных отходов в качестве исходного сырья // Вестник МГУЛ — Лесной вестник, 2011. № 5. С. 79–84.

[4] Гранкин А.Ю., Шевляков А.А. Основные направления переработки бумажных отходов // Технология и оборудование для переработки древесины // Сб. науч. тр. Вып. 370. М.: МГУЛ, 2015. С. 174–181.

[5] Гранкин А.Ю. Переработка бумажных отходов // Естественные и технические науки, 2016. № 6. С. 25–30.

[6] Официальный сайт дизайн-студии SJP. URL: http:// officetimekiev.wordpress.com/2012/12/13/утилизируем-бумагу.

[7] Савицкий А.С., Шевляков А.А., Савицкий С.А., Сыч-кин А.В. Исследование температурно-временных характеристик в процессе прессования плит малой плотности на термопластичном связующем // Технология химико-механической переработки древесины: сб. на-учн. тр. Вып. 290. М.: МГУИ, 1998. С. 14–18.

[8] Савицкий А.С., Шевляков А.А. Композиционные материалы из отходов МБС на термопластичном связующем // Технология химико-механической переработки древесины: сб. научи, тр. Вып. 290. М.: МГУЛ, 1998. С. 31–35.

[9] Савицкий А.С., Шевляков А.А. Физико-механические и теплофизические свойства плит из МБС на термопластичном связующем // Технология химико-механической переработки древесины: сб. научи, тр. Вып. 295. М.: МГУИ, 1999. С. 62–66.

[10] Способ изготовления металлизированной этикеточной бумаги Пат. RU 2481953, кл. B31D1/02; D21H19/82; D21H19/08, 20.05.2013 / Колодкин С.В., Петров А.А.

[11] Вторичная переработка пластмасс /под ред.Ф. Ла Мантия; пер. с англ. под. ред. Г.Е. Заикова. СПб.: Профессия, 2006. 400 с.

[12] Савицкий А.С., Сапожников И.В., Шевляков А.А. Исследование процесса прессования древесных плит на термопластичном связующем // Технология химической переработки древесины: сб. научи, тр. Вып. 287. М.: МГУИ, 1996. С. 11–18.

[13] Савицкий А.С., Шевляков А.А. Особенности процесса прессования влажной древесно-полимерной прес-скомпозиции // Технология и оборудование для переработки древесины: сб. научи, тр. Вып. 315. М.: МГУИ, 2002. С. 120–123.

[14] Савицкий А.С., Терпугов М.А., Карцовник В.И. Производство древесностружечных плит на термопластичном связующем // Сб. «Плиты и фанера» Экспресс-информация ВНИПИЭИлеспром. Вып. 12. М., 1991. С. 10.

[15] Тришин С.П., Никитин А.А. Изучение технологии получения древесно-стружечных плит на порошкообразном связующем // Технология и оборудование для переработки древесины / Сб. науч. тр. Вып. 377. М.: МГУИ, 2015. С. 106–113.

[16] Тришин С.П., Никитин А.А. Изучение физико-механических и технологических свойств порошкообразных термопластичных связующих и плит // Технология и оборудование для переработки древесины / Сб. науч. тр. Вып. 377. М.: МГУИ, 2015. С. 114–119.

[17] Гранкин А.Ю., Шевляков А.А. Экспериментальная установка для исследования процесса прессования бумажно-полимерных плит // Естественные и технические науки. М.: Спутник+, 2015. № И. С. 538–542.

[18] Маркин А.П., Панферов В.И., Шевляков А.А., Шевляков С.А. Экспериментальный стенд по исследованию деформативных свойств и послойной плотности композиционных материалов // Вестник МГУИ — Лесной вестник. 2011. № 5. С. 85–90.

[19] Уайт Дж.Л., Чой Д.Д. Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины; пер. с англ. под. ред. Е.С. Цобкалло. СПб.: Профессия, 2006. 256 с.

[20] Trishin S.P., Nikitin A.A., Fedorenko D.V., Kireyeva A.F. Mining technology for producing wood chipboard with the use thermoplastic binder // Forest complex today, view of young researchers: forest industry and engineering, landscape architecture, woodworking technology, management and economics: Proc. Int. Scient. and pract. conf. V. 1. St. Louis, Missouri, USA, 2017, pp. 228-233.

[21] Composite material compositions using wastepaper and method of producing same: U.S. Pat. No. 4 339 363. Y. Nakagima. July 13, 1982.

[22] Polyolefi n-base resin composition: U.S. Pat. no. 4 717 743. H. Wakabayashi, F. Kato, T. Matsubara and Y. Ishikawa. January 5, 1988.

[23] Poly-coated paper composites. U.S. Pat. No. 5 952 105. M. Medoff and A. Lagace. September 14, 1999.

[24] Cellulosic fi ber composites: U.S. Pat. No. 5 973 035. M. Medoff and A. Lagace. October 26, 1999.

[25] Pre-treated cellulosic materials for producing molded composite articles therefrom and process: U.S. Pat. No. 5 288 772. D.N.-S. Hon. February 22, 1994.

Сведения об авторах

Гранкин Александр Юрьевич — ассистент кафедры древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), vgalkin@mgul.ac.ru

Зарубина Анжелла Николаевна — канд. техн. наук, доцент кафедры химической технологии древесины и полимеров МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), zarabina@mgul.ac.ru

Савицкий Анатолий Станиславович — канд. техн. наук, доцент кафедры процессов и аппаратов деревообрабатывающих производств производств МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), savitskiy@mgul.ac.ra

Шевляков Александр Александрович — канд. техн. наук, доцент кафедры процессов и аппаратов деревообрабатывающих производств производств МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), shevlyakov@mgul. ас .га

Статья поступила в редакцию 03.05.2017 г.

APPLICATION OF COMPOSITE MATERIAL BY USING METALLIZED PAPER PRODUCTION WASTE

A.Y. Grankin, A.N. Zarubina, A.S. Savickiy, A.A. Shevlyakov

BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia grankin@mgul.ac.ru

Waste is a cheap raw resource and allows to reuse them in the main production or in production of the secondaries! production. With increase in the production of the metallized paper in our region the new specific type of a paper waste— a waste of the metallized paper appeared. In the present article results of a research on receiving slabby materials with recovery of production of the paper metallized by aluminum are given as an excipient and a waste from a polyethylene film as binding. As an excipient used a waste of the metallized paper of the Metalvac E HWS brand crushed to the size 20 × 4 × 0,059 mm. As raw materials for binding used a waste of the polyethylene film crushed to the average size 10 × 4 × 0,01 mm. The consumption rate binding in all experiments was recorded at the level of 20 % of the mass of an excipient. Took temperature first passage time in the center of a briquette for the end of process of a molding 150 °C. The analysis of the obtained data showed that dependence of time of a molding on exemplar density under other equal conditions is almost close to the linear. Results of a research of physical and mechanical characteristics of the received exemplars are also given in article. The conducted researches allow to draw a conclusion on a possibility of recovery of production of the metallized papers for receiving composites on thermoplastic binding. These materials can be used as the self-contained warm and acoustic or constructional material applied in various fields of the industry. Besides, when using of the metallized papers of a plate can have special electromagnetic characteristics that will allow to expand the field of their application, for example, for creation of an armor coat from radiowaves and so forth. Therefore researches in this direction are perspective and will be continued.

Keywords: metallized paper, paper waste, thermoplastics waste, thermoplastic binder composites, flat pressing

Suggested citation: Kompozitsionnye materialy iz otkhodov metallizirovannoy bumagi na termoplastichnom svyazuyushchem [Application of composite material by using metallized paper production waste]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 83–88 DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-83-88

References

[1] Savitskiy A.S., Shevlyakov A.A. Osnovnye napravleniya pererabotki tverdykh proizvodstvennykh i bytovykh otkhodov [The main directions of processing of solid industrial and household waste] Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [Technology and equipment for wood processing]. A collection of scientific papers, v. 312. Moscow: MGUL publ., 2000, pp. 125–129.

[2] Savitskiy A.S., Panferov V.I., Shevlyakov A.A. Pererabotka tverdykh organicheskikh i polimernykh proizvodstvennykh i bytovykh otkhodov v kompozitsionnye materialy [Technology and equipment for wood processing] Tez. dokladov na II nauch.-prakt. konf. «Kompleksnoe ispol’zovanie vtorichnykh resursov i otkhodov», NPK «Mekhanobr-tekhnika» [Abstracts of papers on II scientific-practical. conf. «Comprehensive use of secondary resources and waste», NPK «Mekhanobrtechnika »]. Sankt-Peterburg, 2009, pp. 32–33.

[3] Shevlyakov A.A., Panferov V.I., Shevlyakov S.A., Markin A.P. Proizvodstvo kompozitsionnykh materialov s ispol’zovaniem vtorichnykh otkhodov v kachestve iskhodnogo syr’ya [Production of composite materials using secondary waste as feedstock] Moscow state forest university bulletin — Lesnoy vestnik, 2011, no. 5, pp. 79–84.

[4] Grankin A.Yu., Shevlyakov A.A. Osnovnye napravleniya pererabotki bumazhnykh otkhodov [The basic directions of processing of paper wastes] Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [Technology and the equipment for wood processing]. A collection of scientific papers, v. 370. Moscow: MGUL publ., 2015, pp. 174–181.

[5] Grankin A.Yu. Pererabotka bumazhnykh otkhodov [Processing of paper waste] Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and Technical Sciences], 2016, no. 6, pp. 25–30.

[6] Ofitsial’nyy sayt dizayn-studii SJP. [Official site of the SJP design studio]. Available at: http://officetimekiev.wordpress.com/2012/12/13/utiliziruem-bumagu.88 Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017, том 21, № 4

[7] Savitskiy A.S., Shevlyakov A.A., Savitskiy S.A., Sychkin A.V. Issledovanie temperaturno-vremennykh kharakteristik v protsesse pressovaniya plit maloy plotnosti na termoplastichnom svyazuyushchem [Investigation of temperature-time characteristics in the process of compacting low-density plates on a thermoplastic binder] Tekhnologiya khimiko-mekhanicheskoy pererabotki drevesiny [Technology of Chemical Mechanical Processing of Wood]. A collection of scientific papers, v. 290. Moscow: MGUL publ., 1998, pp. 14–18.

[8] Savitskiy A.S., Shevlyakov A.A. Kompozitsionnye materialy iz otkhodov MBS na termoplastichnom svyazuyushchem [Composite materials from waste MBS on a thermoplastic binder] Tekhnologiya khimiko-mekhanicheskoy pererabotki drevesiny [Technology of chemical mechanical processing of wood]. A collection of scientific papers, v. 290. Moscow: MGUL publ., 1998, pp. 31–35.

[9] Savitskiy A.S., Shevlyakov A.A. Fiziko-mekhanicheskie i teplofizicheskie svoystva plit iz MBS na termoplastichnom svyazuyushchem [Physical-mechanical and thermophysical properties of plates from MBS on a thermoplastic binder] Tekhnologiya khimikomekhanicheskoy pererabotki drevesiny [Technology of Chemical-Mechanical Processing of Wood]. A collection of scientific papers, v. 295. Moscow: MGUL publ., 1999, pp. 62–66.

[10] Sposob izgotovleniya metallizirovannoy etiketochnoy bumagi [A method for manufacturing metallized label paper] Pat. RU 2481953, kl. B31D1/02; D21H19/82; D21H19/08, 20.05.2013. Kolodkin S.V., Petrov A.A.

[11] Vtorichnaya pererabotka plastmass [Recycling of plastics]. SPb.: Professiya publ., 2006, 400 p.

[12] Savitskiy A.S., Sapozhnikov I.V., Shevlyakov A.A. Issledovanie protsessa pressovaniya drevesnykh plit na termoplastichnom svyazuyushchem [Study of the process of pressing wood plates on a thermoplastic binder] Tekhnologiya khimicheskoy pererabotki drevesiny [Technology of chemical processing of wood]. A collection of scientific papers, v. 287. Moscow: MGUL publ., 1996, pp. 11–18.

[13] Savitskiy A.S., Shevlyakov A.A. Osobennosti protsessa pressovaniya vlazhnoy drevesno-polimernoy presskompozitsii [Peculiarities of the pressing process of wet wood-polymer preskozitsii] Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [Technology and equipment for wood processing]. A collection of scientific papers, v. 315. Moscow: MGUL publ., 2002, pp. 120–123.

[14] Savitskiy A.S., Terpugov M.A., Kartsovnik V.I. Proizvodstvo drevesnostruzhechnykh plit na termoplastichnom svyazuyushchem [Production of particle board on a thermoplastic binder] «Plity i fanera» Ekspress-informatsiya VNIPIEIlesprom [«Plates and plywood» Express information VNIPIEIlesprom], v. 12. Moscow, 1991, p. 10.

[15] Trishin S.P., Nikitin A.A. Izuchenie tekhnologii polucheniya drevesno-struzhechnykh plit na poroshkoobraznom svyazuyushchem [Studying the technology of obtaining wood-chipboards on a powdery binder] Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [Technology and equipment for wood processing]. A collection of scientific papers, v. 377. Moscow: MGUL publ., 2015, pp. 106–113.

[16] Trishin S.P., Nikitin A.A. Izuchenie fiziko-mekhanicheskikh i tekhnologicheskikh svoystv poroshkoobraznykh termoplastichnykh svyazuyushchikh i plit [Investigation of the physico-mechanical and technological properties of powdered thermoplastic binders and plates] Tekhnologiya i oborudovanie dlya pererabotki drevesiny [Technology and equipment for wood processing]. A collection of scientific papers, v. 377. Moscow: MGUL publ., 2015, pp. 114–119.

[17] Grankin A.Yu., Shevlyakov A.A. Eksperimental’naya ustanovka dlya issledovaniya protsessa pressovaniya bumazhno-polimernykh plit [Experimental setup for studying the pressing process of paper-polymer plates] Estestvennye i tekhnicheskie nauki [Natural and technical sciences]. Moscow: Sputnik + publ., 2015, no. 11, pp. 538–542.

[18] Markin A.P., Panferov V.I., Shevlyakov A.A., Shevlyakov S.A. Eksperimental’nyy stend po issledovaniyu deformativnykh svoystv i posloynoy plotnosti kompozitsionnykh materialov [Experimental stand on the investigation of deformative properties and layered density of composite materials] Moscow state forest university bulletin – Lesnoy vestnik, 2011, no. 5, pp. 85–90.

[19] Uayt Dzh.L., Choy D.D. Polietilen, polipropilen i drugie poliolefiny [Polyethylene, polypropylene and other polyolefins]. SPb.: Professiya publ., 2006, 256 p.

[20] Trishin S.P., Nikitin A.A., Fedorenko D.V., Kireyeva A.F. Mining technology for producing wood chipboard with the use thermoplastic binder. Forest complex today, view of young researchers: forest industry and engineering, landscape architecture, woodworking technology, management and economics: Proc. Int. Scient. and pract. conf., v. 1. St. Louis, Missouri, USA, 2017, pp. 228–233.

[21] Composite material compositions using wastepaper and method of producing same: U.S. Pat. no. 4 339 363. Y. Nakagima. July 13, 1982.

[22] Polyolefi n-base resin composition: U.S. Pat. no. 4 717 743. H. Wakabayashi, F. Kato, T. Matsubara and Y. Ishikawa. January 5, 1988.

[23] Poly-coated paper composites. U.S. Pat. no. 5 952 105. M. Medoff and A. Lagace. September 14, 1999.

[24] Cellulosic fi ber composites: U.S. Pat. no. 5 973 035. M. Medoff and A. Lagace. October 26, 1999.

[25] Pre-treated cellulosic materials for producing molded composite articles therefrom and process: U.S. Pat. no. 5 288 772. D.N.S.Hon.

Author's information

Grankin Aleksandr Yurievic — assistant in the Department of chemistry BMSTU (Mytishchi branch), grankin@mgul .ac.ru

Zarubina Angella Nikolaevna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department chemistry, BMSTU (Mytishchi branch), zarabina@mgul.ac.ru

Savickiy Anatoliy Stanislavovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of processes and apparatus of woodworking industries, BMSTU (Mytishchi branch), savitskiy@mgul.ac.ru

Shevlyakov Aleksandr Aleksandrovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Department of and apparatus of woodworking industries, BMSTU (Mytishchi branch), shevryakov@mgul.ac.ru

Received 03.05.2017

НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ В ДЕРЕВЯННОМ ДОМОСТРОЕНИИ

17

USING POPLAR STUD ELEMENTS IN LIGHT FRAME WALL STRUCTURE INSTEAD OF CONIFEROUS

89–94

УДК 678.01

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-89-94

Zoltan Pastori1, Imre Czupy2, G.A. Gorbacheva3

1Innovation Center at the University of Sopron, 4. Bajcsy Zs. Sopron, Hungary 9400

2Institute of Forest and Environmental Techniques at the University of Sopron, 4. Bajcsy Zs. Sopron, Hungary 9400

3BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

pasztory.zoltan@uni-sopron.hu

The overall objective of the investigation is to change coniferous wood element to poplar in the wall construction of light frame wood residential buildings therefore important properties were compared. Although not all coniferous element of wood wall is worth to be changed, but there are elements such as studs what are not bearing big forces and have lower exposure. It was investigated some of the most important influencing factors determining the utilization of poplar elements in light frame wall constructions. The element chosen to be changed in the wall construction was examined in the following aspects: mechanical properties; thermo-dynamical properties; screw holding strength. Nowadays one of the most important questions is the thermal resistance of the structure. Originally the studs are heat bridges among the thermal insulation materials being between studs. The poplar studs have a lower thermal conductivity than that of the coniferous consequently the thermal bridge effect is lower compared to the coniferous. The other main part of the study is to investigate the properties of the whole construction. According to our investigations the poplar seems to be an appropriate row material of light frame constructions with the condition the bulk density is higher than 400 kg/m3.

Keywords: Light frame wood structure, poplar PopulusEuramericana, thermal conductivity, screw holding strength

Suggested citation: Pastori Z., Czupy I., Gorbacheva G.A. Using poplar stud elements in light frame wall structure instead of coniferous // Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 89–94. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-89-94

References

[1] Balatinecz J., Kretschmann D.E. Properties and utilization of poplar wood/ Donald I. Dickmann et al. Poplar Culture in North America. NRC Research Press, Ottawa, 2001, pp. 277–291.

[2] Balatinecz J., Kretschmann D.E., Leclercq A. Achievements in the utilization of poplar wood-guideposts for the future. The forestry chronicle, 2001, no. 77 (2), pp. 265–269.

[3] Ball J., Carle J., Lungo A.D. Contribution of poplars and willows to sustainable forestry and rural development. Unasylva, 2005, 56 (2), pp. 3–9.

[4] Cassens D.L., Hunt M.O., Barnes H.M., Thompson W.S. Yellow-poplar lumber for exterior architectural applications in new construction and for historical restoration. Finishing and Restoring Wood and Structures, 2008, FNR-410-W, 6 p.

[5] Csizmadia P. A cser, akác és nyárfélék ipari feldolgozásának jelenlegi helyzete és további lehetőségei. (Present situation and opportunities of industrial utilization of Turkish oak acacia and poplars) Faipari Kutatások, Budapest, Faipari Kutató Intézet, 1969, v. 1, pp. 67–74.

[6] Erdélyi Gy., Wittmann Gy. A hazai termesztésű nemesnyárak ipari hasznosíthatósága. (Industrial usage of domestic hybrid poplars) Wood Researches Bulletin, Budapest, Wood Research Institute in Hungary, 1973, pp.109–124.

[7] Fraanje P.J. Poplar wood for purlins; an evaluation of options and environmental aspects. Holz als Roh- und Werkstoff, 1998, v. 56, pp. 163–169. DOI: 10.1007/s001070050291

[8] Hernandez R., Ritter M.A., Moody R.C., Hilbrich Lee P.D. Yellow poplar glued-laminated timber: Product development and use in timber bridge construction. Conference book: National Conference on Wood Transportation Structures, Madison, Wisconsin, 1996, pp. 411–417.

[9] Kurt R. Suitability of three hybrid poplar clones for laminated veneer lumber manufacturing using melamine urea formaldehyde adhesive. Bioresources, 2010, no. 5(3), pp. 1868–1878.

[10] Molnár S. Faanyagismerettan. (Wood Science). Budapest, Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, 1999.

[11] Molnár S., Bariska M. Magyarország ipari fái. (Industrial woods of Hungary). Budapest, Szaktudás Kiadó Ház Rt., 2002.

[12] Pásztory Z., Peralta P., Molnar S., Peszlen I. Modeling the Hygrothermal Performance of Selected North American and Comparable European Wood-Frame House Walls. Energy & Buildings, 2012, v. 49 (1), pp. 142–147.

[13] Tóth, B. Nemesnyár-fajták ismertetője. (Description of hybrid poplars). Budapest, Agroinform Kiadó és Nyomda Kft., 2006.

[14] Wittmann Gy., Pluzsik A. A faanyagú rétegelt-ragasztott tartószerkezetek hazai alkalmazásának új eredményei. (Novel application of glue laminated wood constructions) Wood Researches Bulletin, Budapest, Wood Research Institute in Hungary, 1975, pp. 61–70.

[15] Improving lives with poplars and willows — Synthesis of Country Progress Reports — Activities Related to Poplar and Willow Cultivation and Utilization. 2008 through 2011. Working Paper IPC 2008–2011, 2012.

Author's information

Pastori Zoltan — Ph. D, Director of Innovation Center, University of Sopron, Sopron, Hungary, pasztory.zoltan@uni-sopron.hu

Czupy Imre — Ph. D, Director of Institute of Forest and Environmental Techniques at the University of Sopron, Sopron, Hungary, czupy.imre@uni-sopron.hu

Gorbacheva Galina Aleksandrovna — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of Department of Wood Science and Technology, BMSTU (Mytishchi branch), gorbacheva@mgul.ac.ru

Received 14.07.2017

ПРИМЕНЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ТОПОЛЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТОЕК В КАРКАСНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ВМЕСТО ДРЕВЕСИНЫ ХВОЙНЫХ ПОРОД

3. Пастори1, И. Цзупи2, Г.А. Горбачева3

1Шопронский университет, Инновационный центр, Hungary, 9400 Sopron, Bajcsy-Zsilinszky utca 4.

2Шопронский университет, Институт леса и природопользования, Hungary, 9400 Sopron, Bajcsy-Zsilinszky utca 4.

3МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

pasztory.zoltan@uni-sopron.hu

Цель работы заключалась в исследовании возможности замены элементов каркасных конструкций жилых домов из древесины хвойных пород на элементы из древесины тополя, а также в сравнении их основных свойств. Далеко не все элементы из древесины хвойных пород можно заменить, однако имеются стойки каркаса, которые скрыты внутри общей конструкции и не подвергаются большим нагрузкам. Проведены исследования некоторых наиболее важных факторов, определяющих использование тополя в легких каркасных конструкциях стеновых панелей. Элемент, выбранный для замены в конструкции стены, был рассмотрен в следующих аспектах: механические свойства, термодинамические свойства, прочность крепления шурупами. В настоящее время одие из важнейших вопросов — тепловое сопротивление конструкции. Стойки каркаса являются тепловыми мостами между теплоизоляционными материалами внутри каркаса. Стойки каркаса из древесины тополя имеют более низкую теплопроводность по сравнению с древесиной хвойных пород, следовательно, эффект теплового моста проявляется в меньшей мере. В результате исследования всей конструкции, установлено, что тополь является подходящим материалом для каркасных конструкций при плотности выше 400 кг/м3.

Ключевые слова: каркасные конструкции из древесины, тополь Populus Euramericana, теплопроводность, прочность крепления шурупами

Ссылка для цитирования: Пастори 3., Цзупи П., Горбачева Г.А. Применение древесины тополя для изготовления стоек в каркасных конструкциях вместо древесины хвойных пород // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 89–94. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-89-94

Список литературы

[1] Balatinecz J., Kretschmann D.E. Properties and utilization of poplar wood/ Donald I. Dickmann et al. Poplar Culture in North America. NRC Research Press, Ottawa, 2001, pp. 277–291.

[2] Balatinecz J., Kretschmann D.E., Leclercq A. Achievements in the utilization of poplar wood-guideposts for the future. The forestry chronicle, 2001, no. 77 (2), pp. 265–269.

[3] Ball J., Carle J., Lungo A.D. Contribution of poplars and willows to sustainable forestry and rural development. Unasylva, 2005, 56 (2), pp. 3–9.

[4] Cassens D.L., Hunt M.O., Barnes H.M., Thompson W.S. Yellow-poplar lumber for exterior architectural applications in new construction and for historical restoration. Finishing and Restoring Wood and Structures, 2008, FNR-410-W, 6 p.

[5] Csizmadia P. A cser, akác és nyárfélék ipari feldolgozásának jelenlegi helyzete és további lehetőségei. (Present situation and opportunities of industrial utilization of Turkish oak acacia and poplars) Faipari Kutatások, Budapest, Faipari Kutató Intézet, 1969, v. 1, pp. 67–74.

[6] Erdélyi Gy., Wittmann Gy. A hazai termesztésű nemesnyárak ipari hasznosíthatósága. (Industrial usage of domestic hybrid poplars) Wood Researches Bulletin, Budapest, Wood Research Institute in Hungary, 1973, pp.109–124.

[7] Fraanje P.J. Poplar wood for purlins; an evaluation of options and environmental aspects. Holz als Roh- und Werkstoff, 1998, v. 56, pp. 163–169. DOI: 10.1007/s001070050291

[8] Hernandez R., Ritter M.A., Moody R.C., Hilbrich Lee P.D. Yellow poplar glued-laminated timber: Product development and use in timber bridge construction. Conference book: National Conference on Wood Transportation Structures, Madison, Wisconsin, 1996, pp. 411–417.

[9] Kurt R. Suitability of three hybrid poplar clones for laminated veneer lumber manufacturing using melamine urea formaldehyde adhesive. Bioresources, 2010, no. 5(3), pp. 1868–1878.

[10] Molnár S. Faanyagismerettan. (Wood Science). Budapest, Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, 1999.

[11] Molnár S., Bariska M. Magyarország ipari fái. (Industrial woods of Hungary). Budapest, Szaktudás Kiadó Ház Rt., 2002.

[12] Pásztory Z., Peralta P., Molnar S., Peszlen I. Modeling the Hygrothermal Performance of Selected North American and Comparable European Wood-Frame House Walls. Energy & Buildings, 2012, v. 49 (1), pp. 142–147.

[13] Tóth, B. Nemesnyár-fajták ismertetője. (Description of hybrid poplars). Budapest, Agroinform Kiadó és Nyomda Kft., 2006.

[14] Wittmann Gy., Pluzsik A. A faanyagú rétegelt-ragasztott tartószerkezetek hazai alkalmazásának új eredményei. (Novel application of glue laminated wood constructions) Wood Researches Bulletin, Budapest, Wood Research Institute in Hungary, 1975, pp. 61–70.

[15] Improving lives with poplars and willows — Synthesis of Country Progress Reports — Activities Related to Poplar and Willow Cultivation and Utilization. 2008 through 2011. Working Paper IPC 2008–2011, 2012.

Сведения об авторах

Пастори Золтан — директор Инновационного центра, Шопронский университет, pasztory.zoltan@uni-sopron.hu

Цзупи Имре — директор Института леса и природопользования, Шопронский университет, г. Шопрон, Венгрия, czupy.imre@uni-sopron.hu

Горбачева Галина Александровна — канд. техн. наук, доцент кафедры древесиноведения и технологии деревообработки, МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), gorbacheva@mgul.ac.ru

Статья поступила в редакцию 14.07.2017 г.

18

ПРОПИТОЧНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОНСТРУКЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

95–100

УДК 674.812.02

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-95-100

Д.А. Паринов

Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, 394087, Воронежская область, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8

dmitryparinov@mail.ru

При изготовлении деталей трения из прессованной древесины для снижения коэффициента трения и увеличения износостойкости в древесине должно находиться 7...9 % от массы сухой древесины антифрикционной смазки, состоящей из маслянистой основы (минеральное масло, солидол, парафин, церезин и т. д.) с добавками наночастиц графита и дисульфида молибдена. Если содержание смазки в деревянном подшипнике менее 7 %, коэффициент трения увеличивается в несколько раз. При содержании смазки более 9 % коэффициент трения не уменьшается, но снижаются прочность и износостойкость, так как смазка является пластификатором и размягчает древесину. Недостатком всех известных способов пропитки древесины является то, что они не позволяют получить концентрацию маслянистой жидкости менее 40 % по отношению к массе сухой древесины, в древесину движется чистая жидкость без растворителя. Если использовать растворитель, возникает трудноразрешимая проблема — удаление растворителя из древесины. Преимуществом предлженного автором способа пропитки является возможность вводить антифрикционные маслянистые составы в древесину в малых количествах без применения растворителей с равномерным распределением смазки по всему объему заготовки. Это позволяет получать подшипники скольжения с коэффициентом трения 0,05 и линейным износом 1,12–10~9. Проводились экспериментальные исследования на установке для пропитки древесины с торца под давлением аэрозольным способом. Эксперименты доказали, что можно ввести в древесину жидкую и консистентную смазку в состоянии аэрозоля при равномерном ее распределении по заготовке длинною 800 мм, при этом концентрация смазки в заготовке составляет от 2 до 12 %, с разбросом по длине до 1,5 %.

Ключевые слова: древесина, пропитка, аэрозоль, установка, антифрикционные составы, самосмазка

Ссылка для цитирования: Паринов Д.А. Пропиточная установка для повышения антифрикционных свойств конструкционного материала на основе модифицированной древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. № 4. С. 95–100. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-95-100

Список литературы

[1] Паринов Д.А., Шамаев В.А. Технология пропитки древесины на аэрозольной установке // Актуальные проблемы сушки и термовлажностной обработки материалов в различных отраслях промышленности и агропромышленном комплексе: сб. науч. статей Первых Международных Лыковских научных чтений, посвященных 105-летию академика А.В. Лыкова. Москва, 22–23 сентября 2015. М.; Курск: Университетская книга, 2015. С. 314–316.

[2] Чаадаев А.Е. Теоретические аспекты пропитки древесины под давлением. Научно-теоретический прогресс в деревообрабатывающей отрасли // ЦЧЭР: Тез. докл. науч. конф. Воронеж, 1900. 80 с.

[3] Шамаев В.А. Модификация древесины: учебн. пособие. Воронеж: ВГЛТА, 2008. 396 с.

[4] Невзорова А.Б. Подшипники скольжения самосмазывающиеся на основе модифицированной древесины (теория, технология и практика). Гомель: БелГУТ, 2011. С. 61–95.

[5] Невзорова А.Б. Теоретические основы и технология механотрансформации древесины. Гомель: БелГУТ, 2003. С. 110–115.

[6] Dong Y., Yan Y., Zhang S., Li J. Wood polymer nanocomposites prepared by impregnation with furfuryl alcohol and Nano-SiO2, BioResources, 2014, v. 9, iss. 4, pp. 6028–6040.

[7] Шамаев В.А., Смоляков А.И., Смирнов П.А. Прессованная древесина в машиностроении: справочник. Воронеж: ВГЛТА, 2005. 92 с.

[8] Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A., Chernukhin R.V. Modeling the Digging Process of Tree Root System by the Mechanism with Hydropulse Drive. VII International Scientific Practical Conference «Innovative Technologies in Engineering» IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, v. 142, no. 1. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090.

[9] Lahtela V., Kärki T. Improving the UV and waterresistance properties of Scots pine (Pinus sylvestris) with impregnation modifiers. European Journal of Wood and Wood Products / Holz als Roh und Werkstoff, 2014, v. 72, iss. 4, pp. 445–452.

[10] Fomin A.A., Gusev V.G., Yudin R.V., Timerbaev N.F., Retyunakiy O.Y. Mechanical Treatment of Raw Waste Lumber an Effective Way to Preserve the Ecology and Resources. VII International Scientific Practical Conference «Innovative Technologies in Engineering» IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, v. 142, no. 1. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090.

[11] Kielmann, B.C., Adamopoulos, S., Militz, H., Koch, G., Mai, C. Modification of three hardwoods with an N-methylol melamine compound and a metal-complex dye, Wood Science and Technology, 2014, v. 48, iss. 1, pp. 123–136.

[12] Zhang, M.X., Huang, J.W., Wang, N.Y. Modification of pine-wood / formaldehyde-urea resin composites using electron-beam radiation, Applied Mechanics and Materials, 2014, v. 454, pp. 187–189.

Сведения об авторах

Паринов Дмитрий Александрович — Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова, dmitryparinov@mail.ru

Статья поступила в редакцию 18.08.2017 г.

IMPREGNATING UNIT FOR INCREASING THE ANTIFRICTION PROPERTIES OF STRUCTURAL MATERIAL BASED ON MODIFIED WOOD

D.A. Parinov

Voronezh State Forestry Engineering University Named after G.F. Morozov, 394087, Voronezh, Timiryazev Str., 8 dmitryparinov@mail.ru

In the manufacture of friction parts molded timber to reduce friction coefficient and increasing the wear resistance of the wood should be V...9 % by weight of dry wood antifriction composition consisting of an oily base (mineral oil, grease, paraffin, ceresin, etc.) with additives nanoparticles of graphite and molybdenum disulfide. If the grease content of the wooden bearing of less than 7 % of the coefficient of friction is increased by several times. When the lubricant content of more than 9 % of the friction coefficient is not reduced, but the reduced strength and wear resistance, as Grease is a plasticizer and softens the wood. A disadvantage of all known methods of impregnating wood is that they do not allow to obtain an oil concentration of less than 40 % by weight of dry wood, as a clean liquid timber moves without solvent If a solvent is used, there is a tough problem of removing the solvent timber and the method becomes unsuitable for practical implementation. The advantage of this impregnation method is that it allows to introduce in the compositions antifriction oily wood in small quantities without the use of solvents with a uniform distribution of lubricant over the entire volume of the preform. This allows bearings with friction coefficient of 0,05, and the linear depreciation of 1,12 • 10~9. We are conducting a pilot study on the installation of wood impregnation under pressure from the end of the aerosol method. Experiments have proven that it is possible to introduce liquid into the timber and the grease in an aerosol state with a uniform distribution of its preform length 800 mm, and the grease concentration in the preform is from 2 to 12 %, with a range in length up to 1,5 %.

Keywords: wood, impregnation, spray, installation, antifriction compounds, self-lubricating

Suggested citation: Parinov D.A. Propitochnaya ustanovka dlya povysheniya antifriktsionnykh svoystv konstruktsionnogo materiala na osnove modifitsirovannoy drevesiny [Impregnating unit for increasing the antifriction properties of structural material based on modified wood]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 95–100. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-95-100

References

[1] Parinov D.A., Shamayev V.A. Tekhnologiya propitki drevesiny na aerozol’noy ustanovke [Technology of impregnation of wood on an aerosol installation] Aktual’nyye problemy sushki i termovlazhnostnoy obrabotki materialov v razlichnykh otraslyakh promyshlennosti i agropromyshlennom komplekse. Sbornik nauchnykh statey Pervykh Mezhdunarodnykh Lykovskikh nauchnykh chteniy, posvyashchonnykh 105-letiyu akademika A.V. Lykova Moskva, 22–23 sentyabrya 2015 g. [Actual problems of drying and termovlazhnostnoy processing materials in various industries and agro-industrial complex: Sat. sci. articles of the First International Lykov scientific readings dedicated to the 105th anniversary of Academician A.V. Lykov. Moscow, September 22–23, 2015], Moscow; Kursk: Universitetskaya kniga publ., 2015. pp. 314–316.

[2] Chaadayev A.E. Teoreticheskiye aspekty propitki drevesiny pod davleniyem [Theoretical aspects of impregnation of wood under pressure. Scientific and theoretical progress in the woodworking industry] Nauchno teoreticheskiy progress v derevoobrabatyvayushchey otrasli [Scientific and theoretical progress in the woodworking industry]. TSCHER: Tez. dokl. nauch. konf. [TSCHER: Tez. doc. sci. Conf.]. Voronezh, 1900, 80 p.

[3] Shamayev V.A. Modifikatsiya drevesiny [Wood modification]. Voronezh: VGLTA publ., 2008, 396 p.

[4] Nevzorova A.B. Podshipniki skol’zheniya samosmazyvayushchiyesya na osnove modifitsirovannoy drevesiny (teoriya,tekhnologiya i praktika) [Sliding bearings self-lubricated based on modified wood (theory, technology and practice)]. Gomel’: BelGUT publ., 2011, pp. 61–95.

[5] Nevzorova A.B. Teoreticheskiye osnovy i tekhnologiya mekhanotransformatsii drevesiny [Theoretical foundations and technology of mechanotransformation of wood]. Gomel’: BelGUT publ., 2003, pp. 110–115.

[6] Dong Y., Yan Y., Zhang S., Li J. Wood polymer nanocomposites prepared by impregnation with furfuryl alcohol and Nano-SiO2, BioResources, 2014, v. 9, iss. 4, pp. 6028–6040.

[7] Shamayev V.A., Smolyakov A.I., Smirnov P.A. Pressovannaya drevesina v mashinostroyenii [Pressed wood in mechanical engineering]. Voronezh: VGLTA publ., 2005, 92 p.

[8] Drapalyuk M.V., Popikov P.I., Yudin R.V., Fomin A.A., Chernukhin R.V. Modeling the Digging Process of Tree Root System by the Mechanism with Hydropulse Drive. VII International Scientific Practical Conference «Innovative Technologies in Engineering » IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, v. 142, no. 1. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090.

[9] Lahtela V., Kärki T. Improving the UV and water-resistance properties of Scots pine (Pinus sylvestris) with impregnation modifiers. European Journal of Wood and Wood Products / Holz als Roh und Werkstoff, 2014, v. 72, iss. 4, pp. 445–452.

[10] Fomin A.A., Gusev V.G., Yudin R.V., Timerbaev N.F., Retyunakiy O.Y. Mechanical Treatment of Raw Waste Lumber an Effective Way to Preserve the Ecology and Resources. VII International Scientific Practical Conference «Innovative Technologies in Engineering» IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, v. 142, no. 1. DOI:10.1088/1757-899X/142/1/012090.

[11] Kielmann B.C., Adamopoulos S., Militz H., Koch G., Mai C. Modification of three hardwoods with an N-methylol melamine compound and a metal-complex dye, Wood Science and Technology, 2014, v. 48, iss. 1, pp. 123–136.

[12] Zhang M.X., Huang J.W., Wang N.Y. Modification of pine-wood / formaldehyde-urea resin composites using electron-beam radiation, Applied Mechanics and Materials, 2014, v. 454, pp. 187–189.

Author's information

Parinov Dmitriy Aleksandrovich — Voronezh State Forestry Engineering University Named after G.F. Morozov, dmitryparinov@mail.ru

Received 18.08.2017

19

ИМПУЛЬСНАЯ СУШКА ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ЯСЕНЯ ТОЛЩИНОЙ 50 ММ В КОНВЕКТИВНЫХ СУШИЛЬНЫХ КАМЕРАХ

101–105

УДК 674.037.4

DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-101-105

Г.Н. Курышов1, А.А. Косарин2

1МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), 141005, Московская область, г. Мытищи, ул. 1-я Институтская, д. 1

2ООО «Форсклад», 121359, город Москва, Партизанская улица, 40

kosarm2008@yandex.ru

Сделан обзор литературных источников по режимам и параметрам сушки пиломатериалов из древесины ясеня толщиной 50 мм. Приведены режимы сушки, зависящие от текущей влажности пиломатериалов, представленные в трудах Е.С. Богданова, А.И. Расева, П.С. Серговского и в ГОСТ 19773-84. Режимы различаются начальной и конечной температурой агента сушки, степенью насыщенности на начальном и конечном этапах процесса сушки. Процесс сушки, по разным источникам, включает в себя от 3 до 12 ступеней. Первые импульсные сушки пиломатериалов из древесины ясеня начались в 1995 г. (ООО «Интар», Москва) в модернизированной сушильной камере «Урал-72» с поперечно-горизонтальной циркуляцией. Приведены параметры данного режима сушки, а также сушка в конвективных сушильных камерах Учебно-производственных мастерских МГУЛ с поперечно-вертикальной циркуляцией агента сушки. Влажность древесины в процессе сушки определяли с помощью контрольных образцов, а развитие сушильных напряжений — по силовым образцам. Начальная влажность древесины определялась в соответствии с ГОСТ 16588 - 91. Применение импульсных режимов позволяет снизить потребление электроэнергии при сушке ясеня до 60 %.

Ключевые слова: пиломатериал из древесины ясеня, импульсная сушка, режимы сушки

Ссылка для цитирования: Курышов Т.Н., Косарин А.А. Импульсная сушка пиломатериалов из древесины ясеня толщиной 50 мм в конвективных сушильных камерах//Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2017. Т. 21. №4. С. 101–105. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-101-105.

Список литературы

[1] Сукачев В.Н. Дендрология с основами лесной геоботаники. Л.: Гослестехиздат, 1934. 616 с.

[2] Лесная энциклопедия. В 2-х т. М.: Советская энциклопедия, 1985. 563 с.

[3] Станко Я.Н., Горбачева Г.А. Древесные породы и основные пороки древесины. М.: Всемирный фонд дикой природы (WWF), 2010. 155 с.

[4] Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. М.: Лесн. пром-сть, 1989. 296 с.

[5] Певцов А.Х., Перелыгин Л.М. О физико-механических свойствах древесины ясеня обыкновенного // Сб. работ по исследованию физико-механических свойств древесины. М.: Гослестехиздат, 1933. 132 с.

[6] ГОСТ 19773-84 «Пиломатериалы хвойных и лиственных пород. Режимы сушки в камерах периодического действия». М.: Изд-во стандартов, 1990. 446 с.

[7] Богданов Е.С., Козлов В.А., Кунтыш В.Б., Мелехов В.И. Справочник по сушке древесины. М.: Лесная пром-сть, 1990. 304 с.

[8] Серговский П.С. Гидротермическая обработка и консервирование древесины. М.: Лесная пром-сть, 1968. 448с.

[9] Расев А.И. Сушка древесины. М.: Лань, 2010. 416 с.

[10] Способ сушки пиломатериалов: Пат. № 2027127 Российская Федерация / Расев А.И., Курышов Г.Н., Ляшенко С.В. Опубл. 20.01.1995.

[11] Способ импульсной сушки пиломатериалов: Пат. № 2607923 Российская Федерация / Курышов Г.Н., Косарин А.А., Расева Е.А.. Опубл. 11.01.2017.

[12] Способ импульсной сушки пиломатериалов: Пат. № 2615854 Российская Федерация / Курышов Г.Н., Косарин А.А., Расева Е.А. Опубл. 11.04.2017.

Сведения об авторах

Курышов Григорий Николаевич — канд. техн. наук, доцент каф. древесиноведения и технологии деревообработки МГТУ им. Н.Э. Баумана (Мытищинский филиал), kuryshov@mgul.ac.ru

Косарин Анатолий Александрович — канд. техн. наук, доцент, заместитель директора ООО «Форсклад», kosarin2008@yandex.ru

Статья поступила в редакцию 10.05.2017 г.

IMPULSE DRYING OF SAW TIMBER OF THICKNESS 50 MM IN CONVECTIVE DRYING CAMERAS

G.N. Kuryshov1, A.A. Kosarin2

1BMSTU (Mytishchi branch), 1 st. Institutskaya, 141005, Mytischi, Moscow reg., Russia

2OOO «Forcklad», 40 st. Partizanskaya, Moscow, 121359, Russia

kosarin2008@yandex.ru

The review of the book sources on the regimes and parameters of sawn timber drying of ash trees of 50 mm thickness has been made. Drying regimes depending on the current humidity of the sawn timber presented in the works of E.S. Bogdanov, A.I. Rasev, P.S. Sergovsky and GOST 19773-84 have been listed. The presented regimes differ in the initial and final temperature of the drying agent, in the degree of saturation at the initial and final stages of the drying process. The drying process includes from 3 to 12 steps, according to different sources. The first impulse drying of sawn timber from ash wood was made in 1995 at LLC «Intar» in a modernized drying chamber Ural-72 with transversely horizontal circulation. The parameters of the drying regime in convective drying chambers of MGUL with transversely vertical circulation of the drying agent are shown. The control over the humidity of the timber during the drying process was carried out by means of control samples. The development of drying stresses was based on force samples. Initial humidity of wood was determined in accordance with GOST 16588-91. The use of pulse regimes allows to reduce the consumption of electricity when drying ash trees up to 60 %.

Keywords: sawn timber, impulse drying, drying regimes

Suggested citation: Kuryshov G.N., Kosarin A.A. Impul'snaya sushka pilomaterialov iz drevesiny yasenya tolshchinoy 50 mm v konvektivnykh sushil 'nykh kamerakh [Impulse drying of saw timber timber of thickness thickness 50 mm in convective drying cameras]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2017, vol. 21, no. 4, pp. 101–105. DOI: 10.18698/2542-1468-2017-4-101-105

References

[1] Sukachev V.N. Dendrologiya s osnovami lesnoy geobotaniki [Dendrology with the basics of forest geobotany]. Leningrad: Goslestekhizdat publ., 1934, 616 p.

[2] Lesnaya entsiklopediya [Forest Encyclopedia]. In 2 vol. Moscow: Sovetskaya entsiklopediya, 1985, 563 p.

[3] Stanko Ya.N., Gorbacheva G.A. Drevesnye porody i osnovnye poroki drevesiny [Wood species and the main defects of wood]. M.: Vsemirnyy fond dikoy prirody (WWF) publ., 2010, 155 p.

[4] Borovikov A.M., Ugolev B.N. Spravochnik po drevesine [Handbook of wood]. Moscow: Lesn. prom-st’ publ., 1989, 296 p.

[5] Pevtsov A.Kh., Perelygin L.M. O fiziko-mekhanicheskikh svoystvakh drevesiny yasenya obyknovennogo [On the physicomechanical properties of ash wood of the ordinary] Sb. rabot po issledovaniyu fiziko-mekhanicheskikh svoystv drevesiny [Collection of works on the study of physical and mechanical properties of wood]. Moscow: Goslestekhizdat, 1933, 132 p.

[6] GOST 19773–84 «Pilomaterialy khvoynykh i listvennykh porod. Rezhimy sushki v kamerakh periodicheskogo deystviya» [GOST 19773–84 «Sawn timber of coniferous and deciduous species. Modes of drying in batch chambers»]. Moscow: Izd-vo standartov publ., 1990, 446 p.

[7] Bogdanov E.S., Kozlov V.A., Kuntysh V.B., Melekhov V.I. Spravochnik po sushke drevesiny [Handbook of wood drying]. Moscow: Lesnaya prom-st’ publ., 1990, 304 p.

[8] Sergovskiy P.S. Gidrotermicheskaya obrabotka i konservirovanie drevesiny [Hydrothermal treatment and preservation of wood]. Moscow: Lesnaya prom-st’ publ., 1968, 448 p.

[9] Rasev A.I. Sushka drevesiny [Drying of wood]. Moscow: Lan’ publ., 2010, 416 p.

[10] Sposob sushki pilomaterialov [Method of drying lumber]. Pat. № 2027127 Rossiyskaya Federatsiya / Rasev A.I., Kuryshov G.N., Lyashenko S.V. Publ. 20.01.1995.

[11] Sposob impul’snoy sushki pilomaterialov [Method of impulse drying of sawn timber]. Pat. № 2607923 Rossiyskaya Federatsiya / Kuryshov G.N., Kosarin A.A., Raseva E.A. Publ. 11.01.2017.

[12] Sposob impul’snoy sushki pilomaterialov [Method of impulse drying of sawn timber]. Pat. № 2615854 Rossiyskaya Federatsiya / Kuryshov G.N., Kosarin A.A., Raseva E.A. Publ. 11.04.2017.

Author's information

Kuryshov Grigoriy Nikolaevich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Chair of Wood Science and Technology of Woodworking BMSTU (Mytishchi branch), kuryshov@mgul.ac.ru

Kosarin Anatoliy Aleksandrovich — Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor, Deputy Director «Forcklad», kosarin2008@yandex.ru

Received 10.05.2017