hbzХвойные бореальной зоныConifers of the boreal area1993-0135СибГУ10.53374/1993-0135-2023-1-80-88hbz-63Research ArticleТЕХНОЛОГИЯ ЗАГОТОВКИ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫTECHNOLOGY OF LOGGING AND MECHANICAL OPERATION OF WOODРаскрой круглых лесоматериалов с ядровой напенной гнилью на пилопродукциюSawing of round logs with heart butt rotБызовВ. Е.ByzovV. E.

194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., 5 

Institutskii al. 5, Saint-Petersburg, 194021 

ТороповА. С.ToropovA. S.

Республика Марий Эл, 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 

Lenin sq. 3, Yoshkar-Ola, Mari El Republic, 424000

ТороповаЕ. В.ToropovaE. V.

Республика Марий Эл, 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 

Lenin sq. 3, Yoshkar-Ola, Mari El Republic, 424000

МикрюковаЕ. В.MikryukovaE. V.

Республика Марий Эл, 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 

Lenin sq. 3, Yoshkar-Ola, Mari El Republic, 424000

ШараповЕ. С.SharapovE. S.

Республика Марий Эл, 424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3 

Lenin sq. 3, Yoshkar-Ola, Mari El Republic, 424000

Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университетРоссияSaint-Peterburg State Forest Technical University under name of S. M. KirovRussian FederationПоволжский государственный технологический университетРоссияVolga State University of TechnologyRussian Federation2023070220254118088Copyright © Бызов В.Е., Торопов А.С., Торопова Е.В., Микрюкова Е.В., Шарапов Е.С., 20252025Бызов В.Е., Торопов А.С., Торопова Е.В., Микрюкова Е.В., Шарапов Е.С.Byzov V.E., Toropov A.S., Toropova E.V., Mikryukova E.V., Sharapov E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://hbz.elpub.ru/jour/article/view/63

Пиломатериалы хвойных пород находят широкое применение при изготовлении различных изделий из древесины. В последнее время качество круглых лесоматериалов хвойных пород ухудшается из-за наличия в них ядровой напенной гнили, которую приходиться удалять в процессе их переработки. Удаление напенной гнили происходит уже на этапе заготовки круглых лесоматериалов. При этом вместе с древесиной поражённой гнилью удаляется здоровая заболонная часть. Поэтому большое количество качественной древесины остаётся в лесу.

Для получения максимального полезного выхода пиломатериалов применена оптимизационная модель индивидуального раскроя хлыстов, пораженных ядровой гнилью, в которой в качестве математического описания образующих формы круглых лесоматериалов и гнили предлагается аллометрическая зависимость, основанная на законе относительного роста. Для качественного поперечного раскроя круглых лесоматериалов с ядровой гнилью применяют технологический процесс получения комбинированного пиловочника. Комбинированный пиловочник состоит и качественной части и части содержащей напенную гниль. Длина комбинированного пиловочника зависит от способа его дальнейшей переработки на пилопродукцию. В статье приведена последовательность нахождения длины комбинированных круглых лесоматериалов и объемного выхода пилопродукции.

Разработана имитационная модель расчета полезного выхода пилопродукции из круглых лесоматериалов с гнилью. Показателями, значимо влияющими на полезный выход, являются длина и диаметр круглых лесоматериалов в комле. Проведены опытные распиловки круглых лесоматериалов с напенной гнилью для определения фактического выхода пилопродукции. Установлено незначительное расхождение расчетных и опытных данных величины объемного полезного выхода пилопродукции. Это даёт возможность предложить рассмотренный в работе способ раскроя для последующего промышленного применения.

Softwood lumber is widely used for various wood products manufacturing. Recently, the quality of coniferous round logs has been reducing due to the presence of heart butt rot, which has to be removed during the logs processing. Removal of butt rot occurs already at the harvesting stage of round logs. At the same time not decayed sapwood parts is removed with the degraded wood. Therefore a large amount of sound wood can remain in the forest.

To obtain the maximum yield of sawn timber an optimization model of individual log with heart rot cutting was presented. Optimization model is based on allometric correlations between the diameter (radius) and length of the decayed wood zone and round log. For cross cutting of round logs with heart rot a special technological process can be applied to obtain a combined logs. The combined logs consists of both a sound wood part and a part with decayed wood. The length of the combined log depends on the method of its further processing into sawn timber. The article shows the sequence of finding the length of the combined logs and the volumetric yield of sawn timber.

A simulation model has been presented for evaluation the yield of sawn timber from decayed round logs. The factors that significantly influenced on the yield were the length and diameter of round logs. Experimental tests of round logs sawing with heart butt rot was carried out to determine the actual yield of sawn timber. A slight difference between the theoretical and experimental data on the volumetric yield of sawn timber has been established. This makes it possible to propose the presented method for decayed logs cutting for subsequent industrial application.

круглые лесоматериалыядровая напенная гнильуравнение аллометрического ростакомбинированный пиловочникпродольный раскройобъемный выход пилопродукцииround logheart butt rotallometric modelcombined logsawinglumber volume yieldReferencesБахарев Н. П. Планирование эксперимента : учеб. пособие. Самара : Самар. ГТУ. 2013. 77 с.Bakharev N. P. Planning of the experiment: textbook. allowance. Samara : Samar. GTU. 2013. 77 p.Болтянский В. Г. Математические методы оптимального управления. М. : Наука. 2012. 307 с.Boltyansky V. G. Mathematical methods of optimal control. Moscow : Nauka. 2012. 307 p.Дюк В. Обработка данных на ПК в примерах. СПб. : Питер. 1997. 240 с.Duke V. Data processing on a PC in examples. SPb: Peter. 1997. 240 p.Кононюк А. Е. Основы научных исследований (общая теория эксперимента). Кн. 1. Киев, 2010. 508 с.Kononyuk A. E. Fundamentals of scientific research (general theory of experiment). Book 1. Kiev. 2010. 508 p.Кононюк А. Е. Основы научных исследований (общая теория эксперимента). Кн. 2. Киев, 2010. 452 с.Kononyuk A. E. Fundamentals of scientific research (general theory of experiment). Book 2. Kiev. 2010. 452 p.Коробов В. В. Переработка низкокачественного древесного сырья / В. В. Коробов, Н. П. Рушнов. М. : Экология, 1991. 288 с.Korobov V. V., Rushnov N. P. Processing of lowquality wood raw materials. Moskow, 1991. 288 p.Кумэ Х. Статистические методы повышения качества. М. : Финансы и статистика. 1990. 304 с.Kume H. Statistical methods for improving quality. Moscow : Finance and statistics. 1990. 304 p.Меркелов В. М. Совершенствование раскроя низкокачественного осинового сырья с целью увеличения выхода пиломатериалов: специальность 05.21.05 «Древесиноведение, технология и оборудование деревопереработки» : дис. … канд. техн. наук. Л., 1985. 205 с.Merkelov V. M. Improving the cutting of lowquality aspen raw materials in order to increase the yield of sawn timber: specialty 05.21.05. Wood science, technology and equipment for wood processing: dissertation for the degree of candidate of technical sciences. Leningrad, 1985. 205 p.Комплексная оценка качества древесины в лесных культурах разных условий местопроизрастания / В. И. Мелехов, Н. А. Бабич, С. А. Корчагов, Р. В. Щекалев // Лесоведение. 2021. № 2. С. 208–216.Melekhov V. I., Babitch N. A., Kortchagov S. A., Shekalev R. V. Comprehensive assessment of wood quality in forest crops of different growing conditions // Forest science. 2021. No. 2. P. 208–216.Мелехов В. И., Корчагов С. А., Бабич Н. А. Комплексная оценка качества древесины хвойных пород в культурах : монография. Архангельск : САФУ, 2013. 130 с.Melekhov V. I., Kortchagov S. A., Babitch N. A. Comprehensive assessment of the quality of coniferous wood in crops : monograph. Arkhangelsk : SAFU. 2013. 130 p.Микрюкова Е. В., Торопов А. С. Исследование выхода пилопродукции из комбинированного пиловочника с напенной гнилью // Пенитенциарная наука. № 29. С. 75–78. Текст: непосредственный.Pizhurin A. A. Scientific research in woodworking. Fundamentals of scientific research : text of lectures. Moscow : MGUL. 1999. 103 p.Пижурин А. А. Научные исследования в деревообработке. Основы научных исследований: текст лекций. М. : МГУЛ. 1999. 103 с.Radchenko S. G. Stable methods for estimation of statistical models : monograph. Kiev : PP Sansparelle. 2010. 504 p.Радченко С. Г. Устойчивые методы оценивания статистических моделей : монография. Киев : ПП Санспарель, 2010. 504 с.Sobol I. M., Stadishchev R. B. Choice of Optimal Parameters in Problems with Many Criteria. Moscow : Nauka, 2010. 108 p.Соболь И. М., Стадищев Р. Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. М. : Наука, 2010. 108 с.Semenkova N. G. Plant pathology. Wooddestroying fungi, rot and pathological wood stains (definition tables. 2nd ed., stereotypical. Moscow : GOU VPO MGUL. 2002. 58 p.Семенкова Н. Г. Фитопатология. Дереворазрушающие грибы, гнили и патологические окраски древесины : определительные таблицы. 2-е изд., стер. М. : ГОУ ВПО МГУЛ. 2002. 58 с.Toropov A. S. Allometric research method // Materials of the scientific conference of the teaching staff, doctoral students, graduate students, employees of MarSTU, Part 2. Yoshkar-Ola : MarGTU. 1996. P. 116–117.Торопов А. С. Аллометрический метод исследований // Материалы научной конференции профессорско-преподавательского состава, докторантов, аспирантов, сотрудников МарГТУ. Ч. 2. Йошкар-Ола : МарГТУ. 1996. С. 116–117.Toropov A. S. Intensification of production processes of transverse sawing of timber: 05.21.01. Technology and machines of logging and forestry: abstract of the dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences. Saint Petersburg. 1993. 31 p.Торопов А.С. Интенсификация производственных процессов поперечной распиловки лесоматериалов: 05.21.01 «Технология и машины лесозаготовок и лесного хозяйства» : автореф. дис. … д-ра техн. наук. СПб., 1993. 31 с.Toropov A. S., Toropov S. A., Mikryukova E. V. Investigation of wood damage by foam rot // Lesnoy Zhurnal (Forestry journal). 2009. No. 4. P. 95–100.Торопов А. С., Торопов С. А., Микрюкова Е. В. Исследование пораженности древесины напенной гнилью // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. 2009. № 4. С. 95-100.Toropov A. S., Mikryukova E. V., Krasnova V. F. Forecasting the output of woodworking production. Yoshkar-Ola : PSTU. 2012. 148 p.Торопов А. С., Микрюкова Е. В., Краснова В. Ф. Прогнозирование выхода продукции деревообрабатывающих производств. Йошкар-Ола : ПГТУ. 2012. 148 с.Ugolev B. N. Wood science and forest commodity science : textbook. M. : GOU VPO MGUL, 2007. 351 p.Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение : учебник. М. : ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. 351 с.Blatner K. A., Keegan C. E., Daniels J. M., Morgan T. A. Trends in Lumber Processing in the Western United States. Part III: Residue Recovered versus Lumber Produced // Forest Products Journal. 2012. No 62 (6). P. 429–433.Blatner K. A., Keegan C. E., Daniels J. M., Morgan T. A. Trends in Lumber Processing in the Western United States. Part III: Residue Recovered versus Lumber Produced // Forest Products Journal. 2012. No. 62 (6). P. 429–433.Chang S. J., Gazo R. Measuring the Efftct of Internal Log Defect Scanning on the Value of Lumber Produced // Forest Products Journal. 2009. 59 (11-12). P. 56–59.Chang S. J., Gazo R. Measuring the Efftct of Internal Log Defect Scanning on the Value of Lumber Produced // Forest Products Journal. 2009. 59 (11-12). P. 56–59.Ikami Y., Matsumura Y., Murata K., Tsuchikawa S. Effect of Crosscuting Crooked Sugi (Cryptomeria japonica) Logs on Sawing Yield and Quality of Sawn Lumber // Forest Products Journal. 2010. Vol. 60 (3). P. 244–248.Ikami Y., Matsumura Y., Murata K., Tsuchikawa S. Effect of Crosscuting Crooked Sugi (Cryptomeria japonica) Logs on Sawing Yield and Quality of Sawn Lumber // Forest Products Journal. 2010. Vol. 60 (3). P. 244–248.Lin W., Wang J., Vallance D. De. Log Sawing Practices and Lunber Recovery of Small Hardwood Sawmills in West Virginia // Forest Products Journal. 2011. No. 61 (3). P. 216–224.Lin W., Wang J., Vallance D. De. Log Sawing Practices and Lunber Recovery of Small Hardwood Sawmills in West Virginia // Forest Products Journal. 2011. No. 61 (3). P. 216–224.Montero R. S., Moya R. Reducing Warp and Checking in 4 by 4 Beams from Small-Diameter Tropical Species (Tectona grandis, Grelina arborea and Cordia alliodora) Ortained by Turning the Pith Inside Out // Forest Products Journal. 2015. No. 65 (5-6). P. 285–291.Montero R. S., Moya R. Reducing Warp and Checking in 4 by 4 Beams from Small-Diameter Tropical Species (Tectona grandis, Grelina arborea and Cordia alliodora) Ortained by Turning the Pith Inside Out // Forest Products Journal. 2015. No. 65 (5-6). P. 285–291.Montero R. S., Moya R. Reducing Warp and Checking in 4 by 4 Beams from Small-Diameter Tropical Species (Tectona grandis, Grelina arborea and Cordia alliodora) Ortained by Turning the Pith Inside Out // Forest Products Journal. 2015. No. 65 (5-6). P. 285–291.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.