Закономірності впливу властивостей деревини із сухостійних дерев сосни звичайної на довговічність конструкційних виробів
Вантажиться...
Дата
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
НУБіП України
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.23.06 «Технологія деревообробки, виготовлення меблів та виробів з деревини». Національний університет біоресурсів і природокористування України. Київ, 2019. У дисертації вирішено науково-практичне завдання ресурсозбереження деревинної сировини завдяки використанню лісоматеріалів із сухостійної деревини сосни звичайної (Pinus sylvestris L.) як конструкційних матеріалів. Встановлено раціональні параметри термічного оброблення деревини із сухостійних дерев сосни звичайної різних груп всихання для запобігання розвитку грибів із збереженням її міцнісних характеристик. Визначено основні фізико-механічні показники сухостійної деревини сосни звичайної та отримано залежності між цими показниками. Розроблено імітаційну модель прогнозування довговічності конструкційних елементів із цільної деревини сосни залежно від їх розмірів та граничного прогину. Запропоновано рекомендації з визначення довговічності та раціональних розмірів конструкційних елементів із деревини сосни для виробників конструкційних пиломатеріалів, які впроваджено на двох лісопиляльно-деревообробних підприємствах
Опис
The for Candidate Degree of Technical Sciences with the specialty 05.23.06 «Wood Technology, Furniture and Wooden Goods Production». National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Kyiv, 2019. The thesis has solved the scientific and practical problem of resource conservation of wood raw materials due to the use of pine deadwood as a structural material, and developed a simulation model for predicting the durability of structural elements of solid pinewood, according on their size and loads. The analysis of the main directions of use of pine deadwood has been made, which assisted to establish that the effective direction of use of pine deadwood as a possible raw material reserve in industry is the production of structural lumber. It is proposed to use a heuristic modeling method to study the effect of parameters of wood properties of pine deadwood on the parameters of structural timber in order to predict the possibility of using such wood in building structures. It is stated that the quality characteristic of wood as a structural material can be an indicator of its durability under certain operating conditions. Durability should be understood as the service life of a structural wooden element until the first sign of destruction. It is determined that drying of pine deadwood of the 1st group of drying out should be carried out at a temperature of 120 °C for elimination of life-processes of wood-colorizing fungi; however the temperature is not sufficient for elimination of life-processes of wood-colorizing fungi in wood of pine deadwood of the 2nd and the 3rd group of drying out. It is established that the strength parameters of wood samples from wood of pine deadwood of 1st group of drying out and non-attenuated drying out, treated at temperatures of 77 and 120 °C, differ slightly – within 1–5 %. The mechanical properties of specimens of wood from wood of pine deadwood of the 2nd and the 3rd group of drying out are much smaller than the samples of wood from trees that are non-attenuated drying out – to 19 %. It has been found that the water and moisture absorption properties of pine deadwood have significant variability in the groups of drying out, which is explained by the life-processes of wood-colored fungi and the decrease in the density of wood. There is a decrease in the density and the Yung modulus of wood of deadwood trees compared to the corresponding indices of non-attenuated drying out pine trees. The dependence of density on such indicators as growth and content of late wood is revealed, regression equations of dependence are obtained. It is established that wood from wood of pine deadwood of 3rd group of drying out, sawn from the juvenile zone of the tree trunk has the highest natural resistance, compared to the wood of non-attenuated drying out pine trees; wood from wood of pine deadwood of the 3rd group of drying out, sawn from the sapwood zone of the trunk has the lowest natural resistance. There is a tendency to decrease the indicator of natural resistance of wood with the increase of drying out time in all areas of sawn samples. The influence of thickness to width ratio (form-factor) on the strength parameters of structural elements of solid wood and, accordingly, on their strength classes is determined. The best values of the strength and modulus of elasticity for static bending were recorded for specimens with a form-factor of 0.35, 0.5, and 0.7. The worst strength and stiffness indicators have structural elements with a thickness to width ratio of 0.65, 0.8 and more. A linear relationship between the modulus of elasticity and the tensile strength of static bending for pinewood has been found. The index, which takes into account the density and macroscopic structure of the wood, is determined and its dependence on the growth parameters, the content of the late wood and the normalized density is obtained. Indicator A is defined, which characterizes the dependence of durability on stress (for wood of non-attenuated drying out pine trees – 181, for wood of pine deadwood the 1st group of drying out – 186.01), and constant α, which describes the interconnection between durability and the nature of a particular material at a constant temperature, which for pinewood was 0.051. Significant variability of the index A was found, depending on the ratio of the cross-sectional dimensions of the samples (form-factor), and its determination by regression dependence was proposed. For practical realization of research results, an algorithm has been developed for simulation model of predicting the durability of pinewood (from non-attenuated and drying out trees) structural elements under normal conditions of operation depending on their size, density, characteristics of the macroscopic structure of the wood and load value. This algorithm is based on performing tests directly in the technological process of manufacturing structural lumber. The recommendations for the determination of the durability and rational dimensions of pine deadwood structural elements are presented to the manufacturers of structural lumber, which were implemented at two sawmills and woodworking enterprises
Ключові слова
сосна звичайна (Pinus sylvestris L.), деревина з сухостійних дерев, характеристичні властивості, мікологічні ураження, конструкційні пиломатеріали, термічна обробка, фізико-механічні властивості, довговічність, pine, deadwood, timber properties, mycological lesions
Бібліографічний опис
Закономірності впливу властивостей деревини із сухостійних дерев сосни звичайної на довговічність конструкційних виробів: автор. дис. ...кандидата технічних наук: 05.23.06 "Технологія деревообробки, виготовлення меблів та виробів з деревини" (технічні науки) / С.В. Новицький ; Національний університет біоресурсів і природокористування України. - К., 2019. - 24 с.